Gearradair plasma
Una gearradair plasma Is e inneal no inneal a th ’ann a tha comasach air pàirtean meatailt de gach seòrsa a ghearradh aig teòthachd àrd a ruigeas barrachd air 20.000ºC. Is e na h-iuchraichean airson meatailt a ghearradh gu furasta, eadhon tiugh àrd, leis a ’phròiseas seo gu bheil teòthachd gu math àrd, feartan plasma (an stàit chun a bheil an gas air a thoirt le arc dealain), agus polarachadh.
Anns an stàit plasma, bidh an gas sin a ’giùlan de dhealan ri ionachadh. Ma thèid e tro lòchran lòchrain fìor mhath, faodar a stiùireadh gu mionaideach chun àite far a bheil thu airson gearradh. Ann am faclan eile, le taing don teòthachd àrd (air a thoirt a-mach le arc dealain gnàthach dìreach) agus le bhith a ’dìreadh lùth cinéiteach a’ ghas seo, faodar a ghearradh gu furasta le fìor chruinneas.
Thoir fa-near gu bheil dealanan ann a tha a ’buntainn a Polarization eadar an lòchran no an lòchran agus am pàirt ri ghearradh. Leis gu bheil iad mu choinneamh pòlaichean, tha na dadaman gas air an cleachdadh mar “projectile” ann an aon taobh an aghaidh uachdar meatailt, a ’riaghladh a dhol troimhe. Is e an rud math gum faodar gas sam bith a chleachdadh, ged a tha e fìor nach bu chòir dha a bhith na gas ath-ghnìomhach leis an t-seòrsa meatailt a thathas a ’gearradh ...
A bharrachd air comasach air gas sam bith a thaghadh, is e buannachd eile a th ’ann nach bi feum aig na h-oirean gearraidh air leigheasan às deidh sin gus neo-choileantachdan a chaidh a ghineadh aig àm gearraidh a cheartachadh, agus chan eil cunnart ann gum bi am pìos air a dheformachadh le teas nuair a chuirear e ann am puing sònraichte (eu-coltach ris an oxyfuel, a bhios a ’teasachadh sgìre nas motha).
Dè a th ’ann am plasma
Is e Plasma an ceathramh stàite cruinneachadh As a ’chùis, seach nas fhaide na na cùisean bunaiteach (solid, liquid and gas), tha barrachd ann. Gu dearbh, is ann ainneamh nach eil e cho aithnichte ris na trì mòr-chòrdte, leis gur e an stàit as pailte sa chruinne-cè.
Ma chuimhnicheas tu na dh ’ainmich mi san roinn roimhe seo air polarachadh gus an jet plasma a stiùireadh, tha e ciallach nuair a tha fios agad gu bheil plasma na stàit coltach ri gas, ach far a bheil na gràineanan dealan-dealanach (tha iad nan ions), agus a ’cleachdadh pòlaichean, faodar an giùlan mar jets de dadaman / moileciuil ge bith càite a bheil thu ag iarraidh, coltach ri mar a bhios dealanan a’ siubhal tro stiùiriche. Is dòcha san dòigh seo gum bi tuigse nas fheàrr agad air a ’mhodh gearraidh ...
Gus ionization, no cruth-atharraich gas gu plasma, feumaidh tu an gas a theasachadh no raointean làidir magnetach a chuir an sàs le gineadair laser no microwave. A thaobh gearradh plasma, is e an rud a thathas a ’cleachdadh arc dealain gus a theasachadh, agus is e sin as coireach gu bheil an gas ionized air a thionndadh gu plasma.
Mus lean mi air adhart, bu mhath leam mìneachadh gu bheil a Arc dealain tha e na iongantas a chì sinn ann an nàdar, mar dealanach. Ach bidh thu cuideachd air fhaicinn ann an cuid de dh ’innealan leithid bàlaichean plasma, no ma tha thu dealanach bidh fios agad dè a thachras ann an capacitor nuair a bhriseas an dielectric ... Tha an arc air a choileanadh le dà electrod de dhiofar shoidhnichean anns a bheil an eadar-dhealachadh a dh’fhaodadh a bhith ann ag èirigh mòran agus, ged nach eil iad ann an conaltradh agus air an sgaradh le èadhar (inslitheach fìor mhath), bidh an èadhar a ’tighinn gu crìch“ a ’briseadh”, a ’toirt a-mach beam a thèid bho aon electrod gu fear eile. Ann an stoirmean tha rudeigin coltach a ’tachairt eadar sgòthan le droch chasaid agus fearann gu deimhinneach. Ged a tha sgòthan agus fearann air an sgaradh le sreath mhòr de dh ’èadhar dìonach, bidh dealanach a’ leum bho aon àite gu àite eile ...
Le sin air a ràdh, is dòcha gu bheil thu a ’faighneachd dè a th ’ann an ionUill, faodaidh e a bhith na atom no moileciuil de eileamaid no todhar sam bith a chaidh an àireamh de electronan atharrachadh. Cuimhnich gu bheil dadaman no moileciuilean mar as trice ann an staid dealain co-chothromach, leis an aon uiread de chosgaisean adhartach (proton) agus àicheil (electron), a bharrachd air an neodrach (neutron).
Mar sin, ma tha atom no moileciuil air a h-ionachadh agus gu bheil còrr air dealanan an aghaidh a stàite seasmhach, an uairsin bidh e na anion. Ach, ma chaill e dealan agus gur e an deagh bhuaidh a th ’ann, is e cation a bhios ann. Is e an gas a tha air a dhèanamh suas de na h-anions / cations sin am plasma air a bheil sinn a ’bruidhinn ...
Agus is e an rud a tha mi airson a dhol leis an seo ma tha e ann an co-chothromachd (gas àbhaisteach), an uairsin, le bhith a ’cur cosgais àicheil no dearbhach tro dhà dhealan (aon anns an lòchran - agus fear eile sa phìos ri ghearradh +) , cha dèan na dadaman / moileciuil sin dad. Ach air luchdadh Taing don arc seo a tha gan ionachadh, faodaidh dealan àicheil cations a thàladh agus anions ath-bhualadh, agus a chaochladh le dealan adhartach. Is e sin ri ràdh, faodaidh iad a bhith air an stiùireadh, anns a ’chùis seo an aghaidh uachdar a’ mheatailt gus am bi iad coltach ri projectiles, agus aig an teòthachd sin, gearradh e mar gum biodh e ìm ...
Air an t-slighe, na bi troimh-chèile an neo-chothromachadh ian sin le rèidio-beò, oir anns a ’chùis sin tha e nuair a tha dadam neo-sheasmhach mar thoradh air droch chothromachadh eadar protainnean no neodronan an niuclas (tha na dealanan anns an rùsg a’ cuairteachadh timcheall an niuclas, agus is iadsan an fheadhainn air a bheil buaidh sa phròiseas ionization). A thaobh rèidio-beò, nuair a tha mì-chothromachadh eadar na protainnean agus na neodronan sin, fàsaidh an dadam neo-sheasmhach agus feumaidh e na cus neodronan no na protainnean a leigeil ma sgaoil gus cothromachadh a ruighinn.
Is e rèididheachd an sgaoileadh sin gus feuchainn ris a ’chothromachadh a thoirt air ais, leithid gràinean alfa (helium), mìrean beta (dealanan no positrons) agus rèididheachd gamma (photon lùth àrd). Is dòcha gu faodadh e leantainn gu troimh-chèile oir tha an tonn electromagnetic gamma seo air a mheas mar rèididheachd ionizing, mar X-ghathan, UV, no lasers. Mar sin, faodar a chleachdadh gus ions a dhèanamh cuideachd.
Togalaichean plasma
Tha plasma air togalaichean glè inntinneach, tha cuid dhiubh deatamach airson gearradh plasma a bhith ag obair. Mar eisimpleir:
- Tha e air mìrean fo chasaid (ions). Air sgàth sin bidh iad a ’dèiligeadh ri raointean dealain, magnetach agus electromagnetic taobh a-muigh.
- Can giùlan dealan nas fheàrr na gas.
- Le bhith air a dhèanamh suas de ghràineanan ann an staid chaotic agus làn shunndach, bidh plasma a ’dèanamh a chuid fhèin rèididheachd electromagnetic.
-
A rèir an teòthachd agus dùmhlachd electron, is dòcha gu bheil diofar sheòrsaichean plasma. Mar eisimpleir, tha plasmas ann le aon soidhne no fear eile, mar a chunnaic thu na bu thràithe. Agus gheibh thu cuideachd na chanas iad plasma fuar agus plasma teth:
- Ann an cùis plasma fuar tha dùmhlachd electron ìosal aige, agus tha an teòthachd aige fuar (mar as trice teòthachd an t-seòmair). Mar eisimpleir, am fear a thathas a ’cleachdadh ann an tiùban flùraiseach agus neon gus an gas a ionachadh a-staigh agus a bhios a’ giùlan agus a ’dèanamh a’ chnap-starra sin nuair a bhios an sruth a ’dol seachad.
- El pasma teth, air a chruthachadh nuair a thèid an gas a theasachadh gus am bi lùth gu leòr aig na dealanan gus iad fhèin a shaoradh bho na dadaman, le ìre àrd de dhlùths electron. Is e seo a thachras sa Ghrèin, an tè a bhios cuid de luchd-saidheans a ’cleachdadh, no a thaobh gearradh plasma. San fharsaingeachd, canar plasma teth an-còmhnaidh ris an fhear a tha ionized fo 1% agus ma tha e cha mhòr gu tur ionized bidh e teth ...
Mar a chì thu, tha iad nan feartan gu math sònraichte a leigeas le diofar thagraidhean gnìomhachais, leithid gearradh.
Seòrsan
Taobh a-staigh gearradh plasma is urrainn dhuinn eadar-dhealachadh a dhèanamh eadar diofar sheòrsan eadar-dhealaichte:
- Gearradh plasma làimhe: is e an gearradh plasma a tha air a dhèanamh le làimh, le buidheann gearradh plasma. Bidh an gnìomhaiche an urra ri bhith a ’làimhseachadh a’ phìos gearraidh agus a ’gearradh na tha e ag iarraidh le bhith a’ gluasad a làmh gus an jet plasma a stiùireadh.
- Gearradh plasma CNC: Eu-coltach ris an dòigh-obrach làimhe, tha bùird no innealan CNC ann cuideachd a bhios a ’coileanadh an gearradh gu fèin-ghluasadach le barrachd mionaideachd agus astar, airson gearraidhean no gnìomhachasan nas mionaidiche anns am feumar gluasad a-rithist airson grunn phìosan. Gu dearbh, is e siostam a th ’ann an CNC (Computer Numerical Control) anns a bheil na gearraidhean a tha ri dhèanamh air am prògramadh le coimpiutair, agus bidh inneal no inneal-fuadain an urra ri gearradh prògramaichte a dhèanamh.
- Gearradh plasma le èadhar teann: Eu-coltach ri plasma tioram traidiseanta, ann an 1963 bha e comasach an astar àrdachadh 25% le taing don ogsaidean san adhar. Ach, bidh an ogsaidean seo a ’fàgail an uachdar gearraidh gu math oxidichte agus bidh an dealan a’ bleith gu luath.
- Gearradh plasma stealladh uisge: Còig bliadhna às deidh gearradh adhair, chruthaich ceann-suidhe Hypertherm Dick Couch an seòrsa gearraidh eile seo, a bhios a ’cleachdadh uisge a tha air a stealladh a-steach don raon gearraidh tro nozzle sònraichte gu radaigeach. Bidh seo a ’leantainn gu gearradh nas luaithe agus de chàileachd nas fheàrr le nas lugha de dross.
- Gearradh plasma le in-stealladh ogsaidean: Chaidh a leasachadh ann an 1983, agus an àite nitrogen ogsaidean gas air a chleachdadh airson gearradh agus uisge aig bàrr an t-sròin. Bidh seo a ’cuideachadh le bhith a’ lughdachadh crìonadh dealain agus a ’gearradh oxidation uachdar.
- Gearradh plasma sruthadh dùbailte: an dòigh àbhaisteach no àbhaisteach. Cleachd plasma gas nitrogen agus gas sgiath mar carbon dà-ogsaid no ogsaidean anns an gearradh gearraidh. Dìreach ann am meadhan fàgail an dà ghas bidh an dealan. Is e sin as coireach gur e sruthadh dùbailte a chanar ris.
Agus eadhon dìreach a-mach à feòrachas, thoir sùil air teicneòlas an gearradh uisge. Tha e gu math inntinneach dhut.
