Плазма. Плазменная обработка
Процесс обработки различных металлов совершенствуется год за годом. Появляются новые технологии, который более экономные и эффективные, поэтому устаревшие способы отходят на второй план.
Одной из таких технологий стала плазменная обработка металла, различной плотности, размера и вида. Чтобы понять, о чем идет речь нужно начать сначала.
Общее описание основных терминов
Любое вещество на планете разделяется по типу – твердое, жидкое и газовое состояние. Но есть и еще одно состояние его называют плазмой. Что такое плазма – это ионное газовое состояние, сформированного из:
Электронов;
Возбужденных и нейтральных состояний атомов с молекулами;
Ионов с положительным зарядом.
Чтобы проще было представить себе плазму, вспомните молнию, в таком виде существует природная плазма. Также она встречается и в повседневной жизни: неоновая реклама, электросварка и плазменная обработка.
Получают ее двумя способами:
— изотермическим – газ сильно нагревают, поэтому он ионизируется. Необходимая температура, чтобы газ перешел в плазму 50000 К;
— газообразным.
Необходимая высокая температура для быстрого получения ионизированного газа, осуществляется при помощи нескольких электрических дуг.
Электрической дугой называют газовый электронный разряд, в котором между электронами различной полярности образуется плазма. А на поверхности электронов формируются анодные и катодные пятна на месте контакта.
Где применяется плазменная обработка.
Этим способом обработки пользуются в различных сферах работы с металлом:
резка;
сварка;
наплавка;
нанесение разного рода покрытий;
строжка.
Для обработки плазмой применяется плазмотрон, который тоже разделяется на два вида:
— Плазмотрон с прямым действием, выпускает прямую дугу. Здесь дуга горит между катодом или плазмотронным электродом и анодом или металлическим изделием.
— Плазмотрон с косвенным действием, используется плазменная струя. Тут дуга горит в самом плазмотроне между соплом и электроном, а газ идет внутри дуги, где плазменная струя, выдувается через сопло.
Обрабатывая плазмой метал при резке, наплавке, сварке и строжке применяют прямые дуги, а если нежно нанести покрытие на метал, используется косвенного дуга.
Во время резки метала, работают простыми плазмотронами, здесь нет нужды дополнительно подавать газ или порошок при обработке метала.
Если при сварке, напылении или наплавки применяется плазменная обработка, то тогда, чаще всего применяют прямую полярность, используя катодный электрод. Благодаря низкой температуре катода срок службы значительно выше, чем при использовании анода.
Какой плазменный газ использовать будет зависеть от того какова стоимость, технологические условия температура или качество нужны в итоге. Если нужна наплавка или сварка применяются:
Аргон;
Углекислый газ при обработке стали;
Азот при работе с медью.
А возможно даже применение смеси этих газов. При резке метала плазмой:
Водой;
Воздухом;
Кислородом.
Создать высококачественный разряд искры между соплом и электродом, помогает работа осциллятора, он возбуждает плазменную дугу. Такой разряд обеспечит хороший старт ионизированному потоку газа в короткие сроки.
Сварка при помощи плазмы
Старые варианты сварочных аппаратов постепенно уходят в прошлое. Они не очень практичные, габаритистые и расходуют много электричества. Поэтому начинают переходить на плазменные сварки, не только на производстве, но и для домашних работ.
Конечно, удобство и экономичность подкупает, вот только цена на такой аппарат велика. Но некоторые люди нашли способ собрать аппарат дома, и применять в работе с разными видами металлов.
Главное положительное качество плазменной сварки это возможность сварки даже очень толстых металлов, при этом на качестве шва это никак не отразиться.
С помощью плазменной обработки метала, можно нарезать даже фигурные изделия со сложными геометрическими параметрами.
Считается, что плазменный сварочный аппарат безопасен, но это не значит, что можно пренебрегать техникой безопасности. Работайте на открытой или хорошо вентилируемой площадке что обезопасеть себя.