42. Плазмова дуга

Плазма – іонізований газ що містить електрично заряджені частинки та здатний проводити струм. Іонізація газу проходить при його нагріванні. Степінь іонізації тим вища, чим вища температура газу. В центральній частині зварювальної дуги газ нагрітий до температури 5000-30000º С, має високу електропровідність, ярко світиться і являє собою типову плазму. Плазмовий струмінь що використовується для зварювання та різання, отримують в спеціальних плазмотронах в яких нагрівання газу та його іонізація здійснюються дуговим розрядом в спеціальних камерах.

43. Плазмове зварювання

Плазмовим зварюванням називають спосіб утворення нерозбірного з'єднання двох виробів, місця з'єднання яких розплавляють плазмою.

Плазму отримують у спеціальних приладах, які називають плазмотронами.

Для зварювання використовують плазму у вигляді потоку, температура якого досягає 30000°С. Потужність плазмового потоку регулюють зміною сили струму та напруги, складу та витрат плазмоутворюючого газу, відстані між соплом і зварюваними виробами. Змінюючи потужність плазми, можна зварювати вироби товщиною 0,08-5 мм; отриманий шов дуже якісний.

Для зварювання виробів, виготовлених із металів, використовують плазмотрони із залежною дугою. Напівпровідникові та діелектричні матеріяли зварюють за допомогою плазмотронів із незалежною дугою.

Порівняно з аргонно-дуговим зварюванням за допомогою вольфрамових електродів плазмове зварювання має ряд переваг.

По-перше, плазма як концентроване джерело теплової енергії дає можливість зварювати вироби товщиною до 10 мм без присадного дроту.

По-друге, плазма є стабільною, що забезпечує якість швів.

Недолік полягає в недовговічності плазмотронів, оскільки швидко виходять з ладу сопла.

44. Плазмове різання

Плазмене різання - один з видів різання, як обробки матеріалів. В якому у якості різця використовується струмінь плазми.

Між електродом й соплом апарату запалюється електрична дуга. У сопло за допомогою компресора подається газ (повітря) під тиском, який перетворюєся на плазму за допомогою електричної дуги (температура плазми до 30 000 градусів). Товщина матеріалу різання може досягати 100 мм. Первинне запалення дуги здійснюється за допомогою високочастотного імпульсу аба ж за допомогою короткого замикання між форсункою та металом різу. Форсунки охолоджуюсься або повітряним охолодженням (потоком газу), або охолодження рідиною. Повітряні форсунки здебільшого надійніші, форсунки з охолодженням рідиною використовуються в установках великої потужності.

Гази, що вікористовуються для отримання плазменого струменю, поділяються на активні (кисень, повітря) та неактивні (азот, аргон, водневий пар).

Апарати плазменого різання забезпечують оптимальне з'єднання якості різання, продуктивності та низьких експлуатаційних затрат. Устрій та функції, що забеспечують простоту використання безпечну роботу та відмінну експлуатаційну гнучкість, роблять плазморізи краще, ніж системи газокисневого різання в більшості галузях застосування.

Експлуатаційна гнучкість забеспечується можливістю різання будь-яких металів та сплавів.

Апарати повітряно-плазменого різання мають високі показники продуктивності та технічних характеристик різання: не вимагають попереднього нагріву, забезпечують більш високою швидкість та кращу якість розрізання з меншою необхідністю проведення вторинної обробки. Апарати плазменого різання легко піддаються автоматизації та механізації, використанню для різання багатошарових матеріалів (до декількох шарів), складної фігурної різки, різки за шаблоном.

Менше утворення окалини та менша область теплового нагріву знижує необхідність проведення вторинної обробки та підвищує якість різання.

Висока продуктивність, відсутня необхідність оренди газових балонів, заправки, транспортування роблять апарати повітряно-плазменого різання найбільш дешевим в експлуатації, а устрій та невеликі габарити - найбільш зручним та компактним способом різання металів та сплавів.

Плазмене різання не використовує горючих або вибухонебезпечних газів, що робить плазморізи безпечними апаратами.