A usinagem de plasma

A usinagem de plasma / feixe de íons é baseada nos efeitos térmicos ou químicos gerados nas zonas de contato entre íons ou plasma e as superfícies acessíveis da peça / 10 /. A energia elétrica é usada para formar o jato de plasma na presença de um gás plasmogênico. O gás plasmogênico (gás primário) deve cumprir as seguintes condições: garantir proteção ao eletrodo incandescente contra o processo de oxidação; para ser neutro em relação ao material da peça de trabalho. Os gases monoatômicos inertes, hoje os mais utilizados para produzir plasma térmico (argônio, hélio, azoto, ar etc.), cumprem essas condições. Como no processo a energia térmica é fornecida, o material em estado sólido é quente, derrete e depois é fervido. O material interatômico de quebra de ligações é realizado por via térmica. Sabemos que o plasma é considerado o quarto estado da matéria, além dos estados sólido, líquido e gasoso. Geralmente, aceitamos que o plasma é semelhante a um gás, mas é caracterizado por um alto nível de dissociação e ionização, embora, no geral, ele se comporte como um meio neutro.

Onde: x - representa o grau de ionização; p - pressão do gás; T - temperatura absoluta do gás; a - uma constância, que depende dos pesos estáticos do elétron, íon e átomo; eo - carga eletrônica; K - constante de Boltzman; U ”- voltagem de ionização

Uma vez que o arco piloto é criado, o fluxo de gás sopra o arco piloto para fora do bocal, criando assim um loop de arco saindo do bocal. Se a peça de trabalho estiver em posição (normalmente entre 5 e 15 mm da extremidade do bocal), o arco se ligará à peça de trabalho, a fonte de alimentação perceberá a transferência do arco e o bocal será removido do circuito. A peça de trabalho torna-se o ânodo, e a corrente principal estabelece no gap de trabalho do eletrodo / 9 /. Geralmente, a corrente principal aumenta gradualmente de um nível relativamente baixo para o nominal. Simultaneamente, o tipo de gás de plasma pode ser alterado: geralmente o arco começa em um gás (por exemplo, em nitrogênio), que é então transferido para outro (ar ou oxigênio). Além disso, o fluxo de gás pode aumentar gradualmente. Note que durante o desligamento do arco, a corrente de arco e o gás de plasma também podem diminuir gradualmente. Todas essas medidas são tomadas a fim de reduzir a erosão cíclica (erosão durante a comutação arco-volta a arco).

As tecnologias de usinagem baseadas no efeito térmico do plasma têm um lugar importante no campo das tecnologias não convencionais. Como no caso de outros métodos de usinagem, no corte por arco plasma (PAC), para se obter bons resultados, é muito importante conhecer bem o processo, ou seja, saber exatamente quais são os parâmetros envolvidos no processo e seus processos. influências. A vantagem de utilizar o método de abordagem sistêmica consiste no fato de podermos obter um levantamento geral do processo analisado, o que significa que todos os elementos que compõem o processo estão sendo levados em consideração e todos os vínculos entre eles são analisados. O primeiro passo para aplicar o método de abordagem sistêmica é estabelecer os parâmetros de entrada, os parâmetros de saída e os fatores perturbadores que podem influenciar o processo. As pesquisas referem-se a essa etapa como a “descrição paramétrica” do processo em análise, o nível inicial de qualquer investigação de objeto.

Parâmetros de entrada - dependem do tipo e das propriedades do material da peça de trabalho. Precisamos mencionar que a usinagem de corte por arco de plasma requer materiais eletricamente condutivos. Assim, usando o processo PAC, os aços inoxidáveis ​​e refratários de alta liga, bem como outros metais, podem ser trabalhados. É importante sublinhar o fato de que os parâmetros de entrada são aqueles parâmetros que podem ser controlados, o que significa que seus valores são conhecidos desde o início (ex. O tipo de placa de material, espessura da placa a ser cortada etc.) ou existem estabelecer no início do processo PAC pelo operador humano. Os valores dos parâmetros de entrada são função estabelecida de alguns fatores que devem ser considerados no processo de corte, a fim de obter o resultado final esperado. O método de abordagem sistêmica nos fornece um levantamento geral da usinagem de corte a arco de plasma, permitindo identificar e analisar a relação entre todos os elementos do sistema PAC. Parâmetros de saída - referem-se à qualidade das superfícies obtidas, à produtividade do processo e aos custos relacionados, e também à poluição do meio ambiente. Fatores perturbadores - são aqueles parâmetros / fatores que não podem ser controlados, que aparecem no processo sem serem planejados.

FATORES DISTÚRBICOS: Variação da intensidade atual; Imprecisão do equipamento; Pureza do plasmática e  gasoso; Etc.

Entrada:Parâmetros elétricos: intensidade da corrente de arco plasma, Ip; Tensão de arco plasma, Up; Propriedades do material da peça: Propriedades da peça de trabalho do material; Espessura da peça de trabalho, g; Outros fatores: tipo de gás do plasma e fluxo de Dgp; Velocidade de trabalho, vt; Distância de trabalho, l; Posição da tocha de plasma na placa; Etc

Saída: Rugosidade da superfície de obtenção, Ra; A forma das superfícies obtidas; Espessura da zona afetada pelo calor. ZIT; Precisão de corte; Produtividade; O desgaste do bocal; Largura de corte; Etc.

Como parâmetros de entrada, consideramos: Corrente de arco de plasma, Ip; Tensão de arco plasma, Up; Propriedades da peça de trabalho material; Espessura da peça de trabalho, g; Tipo de gás do plasmaticogênio e fluxo Dgp; Velocidade de trabalho, vt; Além disso, levamos em consideração os fatores perturbadores (variação da intensidade da corrente; imprecisão do equipamento; pureza do plasmogênio), pois também podem influenciar o resultado final do processo de corte (qualidade final do corte, produtividade, baixo custo etc) Neste trabalho, os parâmetros PAC (corrente de arco de plasma, Ip; tensão de arco de plasma, Up; A velocidade de corte, vt; A natureza do gás plasmogênio; Posição da tocha de plasma para a placa) são analisados.