Mtandao wa Plasma: vifaa na teknolojia ya kuchakata

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Ufanisi na matatizo ya uwekaji plasma ni makali sana kwa wahandisi wa nyenzo. Shukrani kwa teknolojia hii, inawezekana si tu kuongeza kwa kiasi kikubwa maisha ya huduma na uaminifu wa sehemu zilizojaa sana na makusanyiko, lakini pia kurejesha, inaonekana, asilimia mia moja ya bidhaa zilizovaliwa na kuharibiwa.

Kuanzishwa kwa uwekaji wa plasma katika mchakato wa kiteknolojia huongeza kwa kiasi kikubwa ushindani wa bidhaa za kihandisi. Mchakato huo sio mpya kimsingi na umetumika kwa muda mrefu. Lakini inazidi kuboresha na kupanua uwezo wake wa kiteknolojia.

Masharti ya jumla

Plasma ni gesi iliyoangaziwa. Inajulikana kuwa plasma inaweza kupatikana kwa njia mbalimbali kama matokeo ya athari za umeme, mafuta au mitambo kwenye molekuli za gesi. Kwa uundaji wake, ni muhimu kung'oa elektroni zenye chaji hasi kutoka kwa atomi chanya.

Katika baadhi ya vyanzo unaweza kupatahabari kwamba plazima ni hali ya nne ya mkusanyiko wa maada pamoja na kigumu, kimiminika na gesi. Gesi ya ionized ina idadi ya mali muhimu na hutumiwa katika matawi mengi ya sayansi na teknolojia: uwekaji wa plasma ya metali na aloi ili kurejesha na kuimarisha bidhaa zilizojaa sana ambazo hupata mizigo ya mzunguko, nitridi ya ion-plasma katika kutokwa kwa mwanga kwa kueneza kwa kueneza. na ugumu wa nyuso za sehemu, kwa ajili ya utekelezaji wa michakato ya kemikali. pickling (hutumika katika teknolojia ya utengenezaji wa vifaa vya elektroniki).

Maandalizi ya kazi

Kabla ya kuanza kuweka, unahitaji kusanidi kifaa. Kwa mujibu wa data ya kumbukumbu, ni muhimu kuchagua na kuweka angle sahihi ya mwelekeo wa pua ya burner kwenye uso wa bidhaa, kuunganisha umbali kutoka mwisho wa burner hadi sehemu (inapaswa kuwa kutoka 5 hadi 8). milimita) na uingize waya (ikiwa nyenzo ya waya inakuja).

Ikiwa uso wa uso utafanywa na kushuka kwa kasi kwa pua katika mwelekeo wa kupita, basi ni muhimu kuweka kichwa kwa njia ambayo weld iko katikati kabisa kati ya pointi kali za amplitudes ya kushuka kwa thamani. kichwa. Inahitajika pia kurekebisha utaratibu unaoweka mzunguko na ukubwa wa harakati za oscillatory za kichwa.

Teknolojia ya uwekaji safu ya Plasma

Mchakato wa kupamba uso ni rahisi sana na unaweza kufanywa kwa mafanikio na mchomaji yeyote mwenye uzoefu. Walakini, anahitajimwigizaji wa umakini na umakini wa hali ya juu. Vinginevyo, unaweza kuharibu kiunzi cha kazi kwa urahisi.

Utoaji wa arc wenye nguvu hutumika kuanisha gesi inayofanya kazi. Kikosi cha elektroni hasi kutoka kwa atomi iliyoshtakiwa vyema hufanyika kutokana na athari ya joto ya arc ya umeme kwenye ndege ya mchanganyiko wa gesi ya kazi. Hata hivyo, chini ya hali kadhaa, mtiririko unawezekana si tu chini ya ushawishi wa ionization ya joto, lakini pia kutokana na ushawishi wa shamba la nguvu la umeme.

Gesi hutolewa kwa shinikizo la angahewa 20-25. Kwa ionization yake, voltage ya volts 120-160 inahitajika na sasa ya karibu 500 amperes. Ioni zenye chaji chanya hukamatwa na uwanja wa sumaku na kukimbilia kwenye cathode. Kasi na nishati ya kinetic ya chembe za msingi ni kubwa sana kwamba wakati zinapogongana na chuma, zinaweza kuipa joto kubwa - kutoka +10 … +18,000 digrii Celsius. Katika kesi hii, ions huenda kwa kasi ya hadi kilomita 15 kwa pili (!). Ufungaji wa uso wa plasma una kifaa maalum kinachoitwa "tochi ya plasma". Ni nodi hii ambayo inawajibika kwa ujanibishaji wa gesi na kupata mtiririko ulioelekezwa wa chembe za msingi.

Nguvu ya arc inapaswa kuwa kama vile kuzuia kuyeyuka kwa nyenzo ya msingi. Wakati huo huo, joto la bidhaa linapaswa kuwa juu iwezekanavyo ili kuamsha michakato ya kuenea. Kwa hivyo, halijoto inapaswa kukaribia mstari wa liquidus kwenye mchoro wa saruji ya chuma.

Poda laini ya muundo maalum au waya wa elektrodi hutiwa ndani ya jeti ya plasma ya halijoto ya juu, ambamo nyenzo hiyohuyeyuka. Katika hali ya umajimaji, sehemu ya juu huanguka kwenye uso ulio ngumu.

Kunyunyizia Plasma

Ili kutekeleza unyunyiziaji wa plasma, ni muhimu kuongeza kwa kiasi kikubwa kiwango cha mtiririko wa plasma. Hii inaweza kupatikana kwa kurekebisha voltage na sasa. Vigezo huchaguliwa kwa nguvu.

Nyenzo za kunyunyizia plasma ni metali kinzani na misombo ya kemikali: tungsten, tantalum, titanium, borides, silicides, oksidi ya magnesiamu na oksidi ya alumini.

Faida isiyopingika ya kunyunyizia dawa ikilinganishwa na kulehemu ni uwezo wa kupata tabaka nyembamba zaidi, kwa mpangilio wa mikromita kadhaa.

Teknolojia hii inatumika kwa ugumu wa kugeuza kukata na kusaga vichochezi vya CARBIDE vinavyoweza kubadilishwa, pamoja na bomba, visima, viunzi, viunzi na zana zingine.

Kupata ndege ya wazi ya plasma

Katika kesi hii, sehemu ya kazi yenyewe hufanya kama anode, ambayo nyenzo huwekwa na plasma. Upungufu wa dhahiri wa njia hii ya usindikaji ni joto la uso na kiasi kizima cha sehemu, ambayo inaweza kusababisha mabadiliko ya muundo na matokeo yasiyofaa: kulainisha, kuongezeka kwa brittleness, na kadhalika.

Jet ya plasma iliyofungwa

Katika kesi hii, kichoma gesi, kwa usahihi zaidi, pua yake, hufanya kama anode. Njia hii hutumiwa kwa uso wa plasma-poda ili kurejesha na kuboresha utendaji wa sehemu nanodi za mashine. Teknolojia hii imepata umaarufu hasa katika nyanja ya uhandisi wa kilimo.

Faida za Plasma Hardfacing

Moja ya faida kuu ni mkusanyiko wa nishati ya joto katika eneo dogo, ambayo hupunguza athari ya halijoto kwenye muundo asili wa nyenzo.

Mchakato huo unaweza kudhibitiwa vyema. Ikiwa inataka, na kwa mipangilio inayofaa ya vifaa, safu ya uso inaweza kutofautiana kutoka sehemu ya kumi ya millimeter hadi milimita mbili. Uwezekano wa kupata safu iliyodhibitiwa ni muhimu sana kwa sasa, kwani inaruhusu kuongeza kwa kiasi kikubwa ufanisi wa kiuchumi wa usindikaji na kupata mali bora (ugumu, upinzani wa kutu, upinzani wa kuvaa na wengine wengi) wa nyuso za bidhaa za chuma.

Faida nyingine isiyo muhimu sana ni uwezo wa kuchomelea plasma na kuweka nyenzo nyingi tofauti: shaba, shaba, shaba, madini ya thamani, na vile vile visivyo vya metali. Mbinu za kitamaduni za kulehemu haziwezi kufanya hivi kila wakati.

Kifaa cha kutengeneza sura ngumu

Usakinishaji wa uwekaji wa poda ya plasma ni pamoja na choki, oscillator, tochi ya plasma na vifaa vya nishati. Pia, inapaswa kuwa na kifaa cha kulisha kiotomatiki chembechembe za poda ya chuma kwenye eneo la kazi na mfumo wa kupoeza wenye mzunguko wa maji mara kwa mara.

Vyanzo vya nishati kwa ugumu wa plasma lazima vikidhi masharti magumuuthabiti na kuegemea. Transfoma za kulehemu hufanya kazi nzuri zaidi kwa jukumu hili.

Wakati wa kuweka nyenzo za unga kwenye uso wa chuma, kinachojulikana kama arc iliyounganishwa hutumiwa. Jets zote za plasma zilizo wazi na zilizofungwa hutumiwa wakati huo huo. Kwa kurekebisha nguvu za arcs hizi, inawezekana kubadili kina cha kupenya kwa workpiece. Chini ya hali bora, ukurasa wa vita wa bidhaa hautaonekana. Hii ni muhimu katika utengenezaji wa sehemu na mikusanyiko ya uhandisi wa usahihi.

Mlisho wa nyenzo

Poda ya metali hutiwa kwa kifaa maalum na kulishwa katika eneo linaloyeyuka. Utaratibu au kanuni ya uendeshaji wa feeder ni kama ifuatavyo: vile vya rotor husukuma poda kwenye mkondo wa gesi, chembe huwashwa na kushikamana na uso wa kutibiwa. Poda inalishwa kupitia pua tofauti. Kwa jumla, nozzles tatu zimewekwa kwenye burner ya gesi: kwa kusambaza plasma, kwa kusambaza poda ya kufanya kazi na kwa gesi ya kinga.

Ikiwa unatumia waya, ni vyema kutumia utaratibu wa kawaida wa mlisho wa mashine ya kulehemu ya arc iliyozama.

Maandalizi ya uso

Uwekaji wa plasma na unyunyiziaji wa nyenzo unapaswa kutanguliwa na usafishaji wa kina wa uso kutoka kwa madoa ya grisi na uchafu mwingine. Ikiwa wakati wa kulehemu ya kawaida inaruhusiwa kufanya tu mbaya, kusafisha uso wa viungo kutoka kutu na kiwango, basi wakati wa kufanya kazi na plasma ya gesi, uso wa workpiece lazima iwe bora (iwezekanavyo) safi, bila inclusions za kigeni. Filamu ya oksidi nyembamba zaidi ina uwezo wadhoofisha kwa kiasi kikubwa mwingiliano wa wambiso kati ya uso mgumu na chuma msingi.

Ili kuandaa uso kwa ajili ya kutawazwa, inashauriwa kuondoa safu ya uso isiyo na maana ya chuma kwa kutengeneza kwa kukata, ikifuatiwa na kupunguza mafuta. Ikiwa vipimo vya sehemu vinaruhusu, inashauriwa kuosha na kusafisha nyuso katika umwagaji wa ultrasonic.

Sifa muhimu za uso wa chuma

Kuna chaguo na mbinu kadhaa za uwekaji wa plasma. Matumizi ya waya kama nyenzo ya kuteleza huongeza sana tija ya mchakato ikilinganishwa na poda. Hii ni kutokana na ukweli kwamba elektrodi (waya) hufanya kama anode, ambayo inachangia kupokanzwa kwa haraka zaidi kwa nyenzo zilizowekwa, ambayo ina maana kwamba inakuwezesha kurekebisha njia za usindikaji kwenda juu.

Hata hivyo, ubora wa sifa za kupaka na za kushikana ziko wazi katika upande wa viungio vya poda. Matumizi ya chembe laini za chuma huwezesha kupata safu sare ya unene wowote kwenye uso.

Poda ya juu

Matumizi ya kuweka poda yanapendekezwa kulingana na ubora wa nyuso zinazotokana na ukinzani wa uchakavu, kwa hivyo michanganyiko ya poda inazidi kutumika katika uzalishaji. Mchanganyiko wa jadi wa mchanganyiko wa poda ni cob alt na chembe za nickel. Aloi ya metali hizi ina mali nzuri ya mitambo. Baada ya usindikaji na utungaji huo, uso wa sehemu unabaki laini kabisa na hakuna haja ya kumaliza mitambo yake na kuondokana na makosa. Sehemu ya chembechembe za poda ni mikromita chache tu.