Плазма бети: жабдуулар жана процесс технологиясы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Материалдык инженерлер үчүн плазманын натыйжалуулугу жана көйгөйлөрү өтө курч. Бул технологиянын аркасында өтө жүктөлгөн тетиктердин жана агрегаттардын иштөө мөөнөтүн жана ишенимдүүлүгүн бир топ эле узартпастан, ошондой эле, эскирген жана талкаланган буюмдарды жүз пайыз калыбына келтирүүгө болот.

Технологиялык процесске плазма жабуусун киргизүү машина куруу продукциясынын атаандаштыкка жөндөмдүүлүгүн бир топ жогорулатат. Процесс принципиалдуу түрдө жаңы эмес жана көптөн бери колдонулуп келет. Бирок ал өзүнүн технологиялык мүмкүнчүлүктөрүн тынымсыз өркүндөтүүдө жана кеңейтүүдө.

Жалпы жоболор

Плазма – иондоштурулган газ. Газдын молекулаларына электрдик, жылуулук же механикалык таасиринин натыйжасында плазманы ар кандай ыкмалар менен алууга боло тургандыгы ишенимдүү белгилүү. Анын пайда болушу үчүн оң атомдордон терс заряддуу электрондорду ажыратып алуу керек.

Кээ бир булактардан таба аласызплазма заттын катуу, суюк жана газ түрүндөгү агрегаттарынын төртүнчү абалы деген маалымат. Иондоштурулган газ бир катар пайдалуу касиеттерге ээ жана илим менен техниканын көптөгөн тармактарында колдонулат: циклдик жүктөрдү башынан өткөргөн оор жүктөлгөн продуктуларды калыбына келтирүү жана катуулоо үчүн металлдарды жана эритмелерди плазма менен жабуу, диффузиялык каныктыруу үчүн жаркыраган разрядда ион-плазманы нитриттөө. химиялык процесстерди ишке ашыруу үчүн тетиктердин беттерин катуулатуу (электроника өндүрүшүнүн технологиясында колдонулат).

Жумушка даярдык

Баштап баштоодон мурун, жабдууларды жөндөшүңүз керек. Маалымдама маалыматтарына ылайык, күйгүчтүн саптамасынын буюмдун бетине эңкейиш бурчун туура тандоо жана орнотуу, оттуктун учунан бөлүккө чейинки аралыкты тегиздөө керек (ал 5тен 8ге чейин болушу керек). миллиметр) жана зымды салыңыз (эгерде зым материалы үстүнкү болсо).

Эгер бетти жабуу саптаманын туурасынан кеткен багыттардагы термелүүлөрү менен ишке ашырыла турган болсо, анда башты ширетүүчү жердин термелүү амплитудаларынын эң четки чекиттеринин ортосунда так тургандай кылып коюу керек. баш. Ошондой эле баштын термелүү кыймылдарынын жыштыгын жана чоңдугун белгилеген механизмди тууралоо керек.

Плазма жаасын жабуу технологиясы

Беттөө процесси абдан жөнөкөй жана аны ар бир тажрыйбалуу ширетүүчү ийгиликтүү аткара алат. Бирок, ал талап кылатмаксималдуу концентрация жана көңүл буруунун аткаруучусу. Болбосо, даярдалган тетикти оңой бузуп салышы мүмкүн.

Жумушчу газды иондоштуруу үчүн күчтүү жаа разряды колдонулат. Оң заряддуу атомдордон терс электрондорду ажыратуу жумушчу газ аралашмасынын агымына электр жаасынын жылуулук таасиринин эсебинен ишке ашырылат. Бирок бир катар шарттарда агым жылуулук иондоштуруунун таасири астында гана эмес, ошондой эле кубаттуу электр талаасынын таасири менен да мүмкүн болот.

Газ 20-25 атмосфера басымында берилет. Аны иондоштуруу үчүн 500 амперге жакын ток менен 120-160 вольт чыңалуу керек. Оң заряддуу иондор магнит талаасы тарабынан кармалып, катодго шашышат. Элементардык бөлүкчөлөрдүн ылдамдыгы жана кинетикалык энергиясы ушунчалык чоң болгондуктан, алар металл менен кагылышканда ага эбегейсиз температураны бере алышат - +10 … +18 000 градус Цельсий. Бул учурда иондор секундасына 15 километрге (!) чейин ылдамдыкта кыймылдашат. Плазманын үстүн жабуу орнотуу "плазмалык факел" деп аталган атайын түзүлүш менен жабдылган. Дал ушул түйүн газды иондоштуруу жана элементардык бөлүкчөлөрдүн багытталган агымын алуу үчүн жооптуу.

Дуанын күчү негизги материалдын эрип кетишине жол бербөө үчүн болушу керек. Ошол эле учурда диффузиялык процесстерди активдештирүү үчүн продуктунун температурасы мүмкүн болушунча жогору болушу керек. Ошентип, температура темир-цементит диаграммасындагы суюктук сызыгына жакындашы керек.

Атайын составдагы майда порошок же электрод зымы жогорку температурадагы плазманын агымына берилет, мында материалэрийт. Суюк абалда, бет катууланган бетке түшөт.

Плазма чачуу

Плазма менен чачууну ишке ашыруу учун плазманын агымын бир кыйла жогорулатуу керек. Бул чыңалуу менен токту жөнгө салуу менен жетишүүгө болот. Параметрлер эмпирикалык түрдө тандалат.

Плазма менен чачуу үчүн материалдар отко чыдамдуу металлдар жана химиялык кошулмалар: вольфрам, тантал, титан, бориддер, силициддер, магний оксиди жана алюминий оксиди.

Бүркүтүүнүн ширетүүгө салыштырмалуу талашсыз артыкчылыгы бир нече микрометр боюнча эң жука катмарларды алуу мүмкүнчүлүгү болуп саналат.

Бул технология кесүүчү токарлыкты катуулатууда жана алмаштырыла турган карбиддик койгучтарды, ошондой эле крандарды, бургучтарды, тосмолорду, рейкерлерди жана башка шаймандарды фрезерлөө үчүн колдонулат.

Ачык плазма агымын алуу

Бул учурда дайындаманын өзү аноддун ролун аткарат, анын үстүнө материал плазма менен жайгашат. Бул иштетүү ыкмасынын айкын кемчилиги - беттин жана тетиктин бүткүл көлөмүнүн ысышы, бул структуралык өзгөрүүлөргө жана жагымсыз кесепеттерге алып келиши мүмкүн: жумшартуу, морттуктун күчөшү жана башкалар.

Жабык плазма агымы

Мында газ отун, тагыраагы, анын штуцери анод милдетин аткарат. Бул ыкма калыбына келтирүү жана бөлүктөрү жана ишин жакшыртуу максатында плазма-порошок бети үчүн колдонулатмашина түйүндөрү. Бул технология айыл чарба инженериясында өзгөчө популярдуулукка ээ болду.

Плазмалык катуу жабуунун артыкчылыктары

Негизги артыкчылыктардын бири жылуулук энергиясынын кичинекей аймакта топтолушу, бул материалдын баштапкы түзүлүшүнө температуранын таасирин азайтат.

Процесс жакшы башкарылат. каалаган болсо, жана тиешелүү жабдууларды орнотуулары менен, үстүнкү катмар бир миллиметрдин бир нече ондон эки миллиметрге чейин өзгөрүшү мүмкүн. Башкарылуучу катмарды алуу мүмкүнчүлүгү азыркы учурда өзгөчө актуалдуу, анткени ал кайра иштетүүнүн экономикалык эффективдүүлүгүн олуттуу жогорулатууга жана болоттон жасалган буюмдардын беттеринин оптималдуу касиеттерин (катуулугун, коррозияга туруктуулугун, эскирүүгө туруктуулугун жана көптөгөн башкаларды) алууга мүмкүндүк берет.

Дагы бир кем эмес маанилүү артыкчылыгы - бул плазма менен ширетүүнү жана ар кандай материалдардын: жезди, жезди, колону, баалуу металлдарды, ошондой эле металл эместерди жабуу мүмкүнчүлүгү. Салттуу ширетүү ыкмалары муну дайыма эле жасай албайт.

Катуу жабуу жабдуулар

Плазма-порошок менен жабуу үчүн орнотууга дроссель, осциллятор, плазма шамы жана кубат булактары кирет. Ошондой эле, ал жумушчу аймакка металл порошок гранулаларын автоматтык түрдө киргизүү үчүн түзүлүш жана суунун туруктуу айлануусу бар муздатуу системасы менен жабдылышы керек.

Плазманы катуу жабуу үчүн кубат булактары катуу талаптарга жооп бериши керектуруктуулук жана ишенимдүүлүк. Бул ролду ширетүүчү трансформаторлор эң жакшы аткарышат.

Металл бетине порошок материалдарды каптаганда бириккен жаа деп аталган нерсе колдонулат. Ачык жана жабык плазма учактары бир эле учурда колдонулат. Бул догалардын күчүн жөнгө салуу менен даярдалган тетиктин кирүү тереңдигин өзгөртүүгө болот. Оптималдуу шарттарда буюмдардын бузулушу пайда болбойт. Бул так инженердик тетиктерди жана агрегаттарды өндүрүүдө маанилүү.

Материал берүүчү

Металл порошок атайын аппарат менен дозаланып, эрүү зонасына берилет. Фидердин механизми же иштөө принциби төмөнкүчө: ротордун калпактары порошокту газ агымына түртөт, бөлүкчөлөр ысытылат жана иштетилген бетке жабышат. Порошок өзүнчө сопло аркылуу берилет. Жалпысынан газ күйгүчүндө үч саптама орнотулган: плазманы берүү үчүн, жумушчу порошок менен камсыздоо жана коргоочу газ үчүн.

Эгер сиз зымды колдонуп жатсаңыз, суу астындагы дога менен ширетүүчү машинанын стандарттык берүү механизмин колдонуу сунушталат.

Бетти даярдоо

Плазма менен жабуу жана материалдарды чачуу алдында бетти май тактарынан жана башка булгоочу заттардан кылдат тазалоо керек. Эгерде кадимки ширетүү учурунда дат жана кабырчыктардан муундарды одоно, беттик тазалоону гана жүргүзүүгө жол берилсе, анда газ плазмасы менен иштөөдө даяр тетиктин бети идеалдуу (мүмкүн болушунча) таза, бөтөн кошулмаларсыз болушу керек. эң ичке оксид пленкасы жөндөмдүүкатуу жабуу менен негизги металлдын ортосундагы жабышчаак өз ара аракеттенүүнү олуттуу түрдө алсыратат.

Бетти жабууга даярдоо үчүн металлдын анча чоң эмес үстүнкү катмарын кесүү жолу менен механикалык иштетүү, андан кийин майсыздандыруу сунуш кылынат. Эгерде тетиктин өлчөмдөрү уруксат берсе, беттерди ультра үн ваннасында жууп, тазалоо сунушталат.

Металл бетинин маанилүү өзгөчөлүктөрү

Плазма менен жабуунун бир нече варианттары жана ыкмалары бар. Зымды жабуу үчүн материал катары колдонуу порошокторго салыштырмалуу процесстин өндүрүмдүүлүгүн бир топ жогорулатат. Бул электроддун (зым) анод ролун аткаргандыгы менен түшүндүрүлөт, бул депонирленген материалдын бир кыйла тез ысытылышына өбөлгө түзөт, бул иштетүү режимдерин жогору карай тууралоого мүмкүндүк берет.

Бирок, каптоо сапаты жана адгезия касиеттери порошок кошумчаларынын тарабында экени анык. Майда металл бөлүкчөлөрүн колдонуу бетинде каалаган калыңдыктагы бирдей катмарды алууга мүмкүндүк берет.

Бетки порошок

Пропа катмарын колдонуу пайда болгон беттердин сапаты жана эскирүүгө туруктуулугу жагынан артыкчылыктуу, ошондуктан өндүрүштө порошок аралашмалары барган сайын көбүрөөк колдонулууда. Порошок аралашмасынын салттуу курамы кобальт жана никель бөлүкчөлөрү болуп саналат. Бул металлдардын эритмеси жакшы механикалык касиеттерге ээ. Мындай курамы менен кайра иштетүү кийин, тетиктин бети кемчиликсиз жылмакай бойдон калууда жана аны механикалык бүтүрүү жана бузууларды жоюу үчүн эч кандай зарылчылыгы жок. Порошок бөлүкчөлөрүнүн үлүшү бир нече микрометрди түзөт.