Materiallarni plazma bilan qayta ishlash

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Sanoatga plazmani qayta ishlashning joriy etilishi texnologik yutuq va ishlab chiqarishning sifat jihatidan yangi darajasiga o'tishni ko'rsatdi. Plazmaning foydali xususiyatlari doirasi juda keng. Avvalo, bu elektron qurilmalar va yarimo'tkazgichli qurilmalar ishlab chiqarishdir. Plazma-kimyoviy matritsasiz zamonaviy yuqori unumdor shaxsiy kompyuterlar yorug'likni deyarli ko'rmaydi. Lekin bu hammasi emas.

Ion-plazma bilan ishlov berish, shuningdek, optika va mashinasozlikda mahsulotlarni parlatish, himoya qoplamalarini qo'llash, metallar va qotishmalar yuzasini diffuziya bilan to'yintirish, shuningdek, po'lat plitalarni payvandlash va kesish uchun ishlatiladi. Ushbu maqolada asosiy e'tibor plazma yordamida payvandlash va kesish texnologiyalariga qaratilgan.

Umumiy qoidalar

Maktabdagi fizika darslaridan hamma materiya to'rtta holatda bo'lishi mumkinligini biladi: qattiq, suyuq, gaz va plazma. Ko'pgina savollar oxirgi holatni ifodalashga harakat qilganda paydo bo'ladi. Lekin, aslida, hamma narsa unchalik qiyin emas. Plazma ham gazdir, faqat uning molekulalari, ular aytganidek, ionlangan (ya'ni elektronlardan ajratilgan). Bu holatga erishish mumkinko'p jihatdan: yuqori harorat ta'siri natijasida, shuningdek vakuumdagi gaz atomlarining elektron bombardimon qilinishi natijasida.

Bunday plazma past haroratli deb ataladi. Jarayonning ushbu fizikasi vakuumda plazma yotqizish (etching, to'yinganlik) ni amalga oshirishda qo'llaniladi. Plazma zarralarini magnit maydonga joylashtirish orqali ularga yo'n altirilgan harakat berilishi mumkin. Amaliyot shuni ko'rsatadiki, bunday qayta ishlash mashinasozlik texnologiyasidagi klassik operatsiyalarning bir qator parametrlarida (chang muhitida to'yinganlik, olovni kesish, xrom oksidi asosidagi pasta bilan quyish va boshqalar) samaraliroq bo'ladi.

Plazma bilan davolash turlari

Hozirgi vaqtda plazma deyarli barcha sohalarda va xalq xoʻjaligida faol foydalanilmoqda: tibbiyot, texnika, asbobsozlik, qurilish, fan va hokazo.

Plazma texnologiyasini qoʻllashda kashshof asbobsozlik boʻldi. Plazma bilan ishlov berishning sanoatda qo'llanilishi ionlashtirilgan gazning barcha turdagi materiallarni purkash va ularni astarlarga qo'llash, shuningdek, mikrosxemalarni olish uchun kanallarni o'chirish uchun foydalanish bilan boshlandi. Texnologik qurilmalar qurilmasining ba'zi xususiyatlariga ko'ra plazma-kimyoviy, ion-kimyoviy va ion-nurli nurlanish farqlanadi.

Plazmaning rivojlanishi texnologiya rivojiga va mubolagʻasiz, butun insoniyatning hayot sifatini yaxshilashga qoʻshilgan beqiyos qimmatli hissadir. O'tish bilanvaqt o'tishi bilan gaz ionlarini qo'llash sohasi kengaydi. Va bugungi kunda plazma bilan ishlov berish (u yoki bu shaklda) maxsus xususiyatlarga ega (issiqlikka chidamliligi, sirt qattiqligi, korroziyaga chidamliligi va boshqalar) materiallarni yaratish, samarali metallni kesish, payvandlash, sirtlarni parlatish va mikropürüzlülüğü yo'q qilish uchun ishlatiladi.

Ushbu roʻyxat plazmaning ishlov berilgan sirtga taʼsiriga asoslangan texnologiyalardan foydalanish bilan cheklanmaydi. Hozirgi vaqtda maksimal mexanik va fizik xususiyatlarga erishish uchun plazma purkash vositalari va usullari turli materiallar va ishlov berish rejimlari yordamida faol ishlab chiqilmoqda.

Plazma payvandlashning mohiyati

Ion-plazma bilan to'yinganlik va purkash qurilmalaridan farqli o'laroq, bu holda plazma bilan ishlov berish yuqori haroratli plazma yordamida amalga oshiriladi. Ushbu usulning samaradorligi an'anaviy payvandlash usullaridan (olov, elektr yoyi, suv ostida payvandlash va boshqalar) foydalanishga qaraganda yuqori. Ishchi gaz aralashmasi sifatida, qoida tariqasida, bosim ostida oddiy atmosfera havosi ishlatiladi. Shunday qilib, ushbu texnika iste'mol qilinadigan gazlar uchun xarajatlarning yo'qligi bilan tavsiflanadi.

Plazma payvandlashning afzalliklari

An'anaviy payvandlash bilan solishtirganda, plazma payvandlash mashinasidan foydalanish xavfsizroq. Buning sababi juda aniq - atmosfera kislorodini bosim ostida ishlaydigan gaz sifatida ishlatish. Hozirgi vaqtda ishlab chiqarishda xavfsizlikka egalar tomonidan juda katta e'tibor berilmoqdakorxonalar, rahbarlar va tartibga soluvchilar.

Yana bir juda muhim afzallik - bu payvand chokining yuqori sifati (minimal sarkma, penetratsiyaning yo'qligi va boshqa nuqsonlar). Plazma payvandlash mashinasidan mohirona foydalanishni o'rganish uchun ko'p oylik amaliyot talab etiladi. Faqat bu holda, payvand choki va bo'g'inlar umuman yuqori standartlarga javob beradi.

Ushbu texnologiya yana bir qancha afzalliklarga ega. Ular orasida: payvandlash jarayonining yuqori tezligi (ish unumdorligi oshadi), energiya resurslarining past iste'moli (elektr energiyasi), ulanishning yuqori aniqligi, deformatsiya va deformatsiyaning yo'qligi.

Plazma kesish uskunasi

Jarayonning oʻzi joriy manbalarga juda sezgir. Shuning uchun faqat chiqish voltajining barqarorligini ko'rsatadigan juda yuqori sifatli va ishonchli transformatorlardan foydalanishga ruxsat beriladi. Pastga tushadigan transformatorlar yuqori kirish kuchlanishini past chiqish kuchlanishiga aylantirish uchun ishlatiladi. Bunday uskunaning narxi elektr boshq manbai uchun an'anaviy konvertorlar narxidan bir necha baravar kam. Ular ham tejamkor.

Plazma kesish uskunasidan foydalanish oson. Shuning uchun, agar kamida minimal tajriba va ko'nikmalarga ega bo'lsangiz, barcha payvandlash ishlarini o'zingiz qilishingiz mumkin.

Plazma payvandlash texnologiyasi

Ta'minot kuchlanishiga qarab, plazma bilan payvandlash mikro payvandlashga, payvandlash payvandlashga bo'linadi.o'rta va yuqori oqim. Jarayonning o'zi yuqori haroratli plazmaning yo'n altirilgan oqimining elektronga va payvandlanadigan sirtlarga ta'siriga asoslangan. Elektrod eriydi, natijada doimiy payvandlash birikmasi paydo bo'ladi.

Plazma kesish

Plazma kesish - bu metallni yuqori haroratli plazma oqimi orqali uning tarkibiy qismlariga kesish jarayoni. Ushbu texnologiya mukammal bir tekis kesilgan chiziqni ta'minlaydi. Plazma to'sardan so'ng mahsulotlarning konturini qo'shimcha qayta ishlash zarurati yo'q qilinadi (xoh choyshab, xoh quvur mahsulotlari).

Jarayon qo'lda kesgich bilan ham, po'lat plitalarni kesish uchun plazma chiqib ketish mashinasi bilan ham amalga oshirilishi mumkin. Plazma ishchi gaz oqimiga elektr yoyi qo'llanilganda hosil bo'ladi. Muhim mahalliy isitish natijasida ionlanish sodir bo'ladi (manfiy zaryadlangan elektronlarni musbat zaryadlangan atomlardan ajratish).

Plazma kesish ilovalari

Yuqori haroratli plazma oqimi juda yuqori energiyaga ega. Uning harorati shunchalik balandki, u ko'plab metallar va qotishmalarni osongina bug'lanadi. Ushbu texnologiya asosan po'lat plitalar, alyuminiy, bronza, guruch va hatto titan plitalarini kesish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, varaqning qalinligi juda boshqacha bo'lishi mumkin. Bu kesish chizig'ining sifatiga ta'sir qilmaydi - u mukammal silliq va tekis, chiziqlarsiz bo'ladi.

Biroq, shuni ta'kidlash kerakki, yuqori sifatli va hatto olish uchunqalin devorli material bilan ishlaganda kesish uchun siz plazma chiqib ketish mashinasidan foydalanishingiz kerak. Qalinligi 5 dan 30 millimetrgacha bo'lgan metallni kesish uchun qo'l mash'alining kuchi etarli bo'lmaydi.

Gaz bilan kesishmi yoki plazma bilan kesishmi?

Metalni kesish va kesishning qaysi turiga ustunlik berish kerak? Qaysi biri yaxshiroq: kislorodli yonilg'i kesish yoki plazma bilan kesish texnologiyasi? Ikkinchi variant, ehtimol, ko'p qirrali, chunki u deyarli har qanday materialga (hatto yuqori haroratlarda oksidlanishga moyil bo'lganlar) mos keladi. Bundan tashqari, plazma kesish oddiy atmosfera havosi yordamida amalga oshiriladi, ya'ni qimmat sarf materiallarini sotib olishni talab qilmaydi. Va kesilgan chiziq mukammal tekis va noziklikni talab qilmaydi. Bularning barchasi birgalikda mahsulot tannarxini sezilarli darajada kamaytiradi va mahsulotlarni raqobatbardosh qiladi.

Plazma kesish materiallari

Qayta ishlangan metall yoki qotishmaning ruxsat etilgan maksimal qalinligi materialning o'ziga yoki uning darajasiga bog'liqligini hisobga olish kerak. Ko'p yillik ishlab chiqarish tajribasi va laboratoriya tadqiqotlari tajribasiga asoslanib, mutaxassislar qayta ishlangan materiallarning qalinligi bo'yicha quyidagi tavsiyalarni beradi: quyma temir - to'qqiz santimetrdan oshmasligi kerak, po'lat (kimyoviy tarkibi va qotishma elementlarning mavjudligidan qat'iy nazar) - yo'q. besh santimetrdan ortiq, mis va uning asosidagi qotishmalar - sakkiz santimetrdan, alyuminiy va uning qotishmalari - 12 santimetrdan ko'p bo'lmagan.

Roʻyxatdagi barcha qiymatlar qoʻllanma uchun odatiy hisoblanadiqayta ishlash. Bunday mahalliy ishlab chiqarilgan birlikning misoli Gorynych plazma apparatidir. Bu xorijiy analoglarga qaraganda ancha arzon, ammo u hech qanday kam emas, balki sifat jihatidan ham ulardan ustundir. Bozorda ushbu ishlab chiqaruvchining turli xil ishlarni bajarish uchun mo'ljallangan keng assortimenti taqdim etilgan (maishiy payvandlash, turli xil qalinlikdagi metallarni kesish va payvandlash). Qalinroq varaqlarni faqat yuqori quvvatli mashinalarda qayta ishlash mumkin.

Mavjud plazma kesish usullari

Mavjud plazmali kesishning barcha usullarini reaktiv va yoyga bo'lish mumkin. Bundan tashqari, qo'lda kesuvchi yoki CNC plazma chiqib ketish va kesish mashinasi ishlatilishining ahamiyati yo'q. Birinchi holda, gazni ionlash uchun barcha zarur sharoitlar to'sarning o'zida amalga oshiriladi. Bunday qurilma deyarli har qanday materiallarni (metall va metall bo'lmagan) qayta ishlashga qodir. Ikkinchi holda, qayta ishlanayotgan material elektr o'tkazuvchanligiga ega bo'lishi kerak (aks holda, elektr yoyi bo'lmaydi va gazning ionlanishi sodir bo'ladi).

Plazma hosil boʻlish yoʻlidagi farqlardan tashqari, plazma bilan ishlov berishni oddiy (yordamchi moddalardan foydalanmasdan), suv bilan ishlov berish va himoya gaz muhitida qayta ishlash texnologik xususiyatlariga koʻra ham tasniflash mumkin.. Oxirgi ikkita usul kesish tezligini sezilarli darajada oshirishga imkon beradi va shu bilan birga metall oksidlanishidan qo'rqmaydi.