Proiectarea tehnologie de Proiectarea tehnologie de acoperire cu plasma, acoperire cu plasma,

sudare, taiere si tratament sudare, taiere si tratament termic termic

Conducator stiintific:Conducator stiintific:

Sef.luc.dr.ing. Olah ArturSef.luc.dr.ing. Olah Artur

Tehnologiile de prelucrare cu Tehnologiile de prelucrare cu plasmaplasma

• Incarcare prin sudare cu plasmaIncarcare prin sudare cu plasma• Tehnologie de acoperire prin Tehnologie de acoperire prin

pulverizarepulverizare• Sudare cu plasmaSudare cu plasma• Tratament termice cu plasmaTratament termice cu plasma• Utilizare plasmei termice la Utilizare plasmei termice la

prelucrare prin aschiereprelucrare prin aschiere• Taiere si debitare cu jet de plasmaTaiere si debitare cu jet de plasma

Princiul procedeul de Princiul procedeul de incarcareincarcare

Schema de principiu al aparatului

Detaliu de incarcare prin sudare cu un sarma ca material adaos

In continuare vreau sa arat In continuare vreau sa arat niste piese incarcate cu plasma niste piese incarcate cu plasma si microstructura incarcariisi microstructura incarcarii

Microstructurile optinute la Microstructurile optinute la incarcareincarcare

Optinerea structurile de Optinerea structurile de duritate ridicat( ca diamant)duritate ridicat( ca diamant)

Procedeul si microstructuraProcedeul si microstructura

Metalizare cu plasmaMetalizare cu plasma

Fig. Elemente componente ale unui strat depus prin pulverizare termică:1-substrat; 2-particule netopite; 3-oxizi; 4-por.

Fig. Modul de pulverizare în jet de plasmă

•Fig. Niste piese acoperit cu plasma

•Fig. Microstructura stratului acoperit (metalizat) cu plasma

Avantajele si dezavantajeleAvantajele si dezavantajele

• Avantajele:Avantajele:• -temperatura ridicată a jetului de plasmă permite topirea -temperatura ridicată a jetului de plasmă permite topirea

materialelor cu puncte ridicate de topire, practic permite materialelor cu puncte ridicate de topire, practic permite topirea oricărui material solid;topirea oricărui material solid;

• -temperatura de topire se poate regla prin schimbarea -temperatura de topire se poate regla prin schimbarea diametrului duzei şi a regimului de lucru al instalaţiei;diametrului duzei şi a regimului de lucru al instalaţiei;

• -metalul depus conţine o cantitate redusă de oxizi, datorită -metalul depus conţine o cantitate redusă de oxizi, datorită gazelor de lucru inerte;gazelor de lucru inerte;

• -metalul depus are o aderenţă bună şi o densitate ridicată-metalul depus are o aderenţă bună şi o densitate ridicată • Dezavantajele:Dezavantajele:• -productivitate scăzută;-productivitate scăzută;• -zgomot şi iradiere intensă cu radiaţii ultraviolete;-zgomot şi iradiere intensă cu radiaţii ultraviolete;• -preţul ridicat al utilajului şi al cheltuielilor de exploatare. -preţul ridicat al utilajului şi al cheltuielilor de exploatare.

Sudare in puncte cu plasmaSudare in puncte cu plasma

Fig. Masina se sudare in puncte Fig. Masina se sudare in puncte cu plasma (sudare de mana)cu plasma (sudare de mana)

Fig. Unitate de electrodeFig. Pistolet de mana

Fig. O structura sudata in puncte cu plasma, unde tabla de

sus are 0.8mm si cea de jos 1mm

Fig. Multe table imbinate: patru table , diametrul suduri este de 0.8mm

Fig. Compararea suprafeta punctelor de imbinat, in staga este cu rezistenta, in dreapta cu plasma

Fig. Microstructura punctelor de sudura

Tratamente termice cu Tratamente termice cu plasmaplasma

• Nitrurare, nitrocarburare si Nitrurare, nitrocarburare si cementare in plasmacementare in plasma

Tratamente termice cu Tratamente termice cu plasmaplasma

Taiere cu plasmaTaiere cu plasma

• La taiere cu plasma arcul de plasma nu La taiere cu plasma arcul de plasma nu ajunge la piesa (piesa nu este conectat in ajunge la piesa (piesa nu este conectat in circuit electric)circuit electric)

• Taierea se realizeaza cu jetul de plasma care Taierea se realizeaza cu jetul de plasma care iese din plasmatron (din cauza asta este iese din plasmatron (din cauza asta este posibil si taierea materiale nemetalice) si din posibil si taierea materiale nemetalice) si din cauza asta este si un dezavantaj ca puterea cauza asta este si un dezavantaj ca puterea aparatului este limitat ca si grosimea pieseiaparatului este limitat ca si grosimea piesei

• Din cauza asta este folosit in exclusiv pentru Din cauza asta este folosit in exclusiv pentru taierea pieselor maritaierea pieselor mari

Variante de prelucrareVariante de prelucrare

Fig.a.Taiere cu plasma de gaz dubla

Figura . b. Injectare de apa

Fig. d. Plasma aer.

Defectele ce apar la taiereDefectele ce apar la taiere

Prezint niste piese taiate sau Prezint niste piese taiate sau debitate cu plasmadebitate cu plasma

Fig.1. Reprezinta debitare cu plasma (o cremaliera )

Fig. Este prezentat robotul de taiare cu plasma

Fig.71. Este prezentat un profil "W" la care sa aplicat niste orifici cu robotul de plasma

Aparatul cu care am taiat Aparatul cu care am taiat pieselepiesele• Datele tehnice ale

aparatului :• Tensiunea de

alimentare : 230/400V• Curent de taiere : 30/50A• Curent la 60% ED : 30A• Curent la 35% ED : 50A• Tensiunea in gol : 270V• Grosimea materialului • de taiat in mm : 20mm

Rezultatele experimentala la Rezultatele experimentala la taierea cu plasma taierea cu plasma

• Influenta vitezei de taiereInfluenta vitezei de taiere

Fig. Macrostructura suprafeţei rezultată în urma tăierii cu parametrii recomandaţi de producătorul echipamentului (X1.5)

• Influenţa variatiei de curentului de Influenţa variatiei de curentului de taiere asupra pieseitaiere asupra piesei

Macrostructura suprafeţei rezultată în urma tăierii cu parametrii recomandaţi de producătorul echipamentului (X1.5)

Curentul a fost marit la 420 A si tensiunea la 120 V

Concluzile Concluzile • Analizând calitatea tăieturii prin forma, netezimea suprafeţelor şi a muchiilor rezultate în urma Analizând calitatea tăieturii prin forma, netezimea suprafeţelor şi a muchiilor rezultate în urma

procesului de tăiere se poate concluziona: procesului de tăiere se poate concluziona: – distanţa generator – piesă nu poate fi redusă sub o anumită limită, dependentă de distanţa generator – piesă nu poate fi redusă sub o anumită limită, dependentă de

puterea puterea Pe Pe absorbită în arc. Limitarea apare datorită formării arcului secundar, a acţiunii absorbită în arc. Limitarea apare datorită formării arcului secundar, a acţiunii radiaţiilor termice asupra generatorului, etc. radiaţiilor termice asupra generatorului, etc.

– unghiul φ de înclinaţie a marginilor creşte odată cu mărirea vitezei de tăiere unghiul φ de înclinaţie a marginilor creşte odată cu mărirea vitezei de tăiere VpVp; ; – unghiul φ devine negativ dacă viteza de tăiere scade sub o anumită limită, sau când unghiul φ devine negativ dacă viteza de tăiere scade sub o anumită limită, sau când

conţinutul de hidrogen din gazul plasmagen este prea mare. Prin creşterea puterii conţinutul de hidrogen din gazul plasmagen este prea mare. Prin creşterea puterii electrice absorbite electrice absorbite Pe Pe sau a debitului de gaz plasmagen, unghiul φ scade, iar odată cu sau a debitului de gaz plasmagen, unghiul φ scade, iar odată cu creşterea distanţei generator – placă, unghiul φ creşte; creşterea distanţei generator – placă, unghiul φ creşte;

– rotunjirea muchiilor a fost cauzată de o putere insuficientă, de viteza de lucru rotunjirea muchiilor a fost cauzată de o putere insuficientă, de viteza de lucru neadecvataneadecvata sau o distanţă excesivă între generator şi placă. Prin reducerea vitezei de tăiere s-a sau o distanţă excesivă între generator şi placă. Prin reducerea vitezei de tăiere s-a obţinut o ameliorare; obţinut o ameliorare;

– gradul de neuniformitate gradul de neuniformitate privind rugozitatea suprafeţelor tăiate în general este mai mare privind rugozitatea suprafeţelor tăiate în general este mai mare pe una din laturi, datorită efectului de turbionare. În general, dacă nu se include hidrogen pe una din laturi, datorită efectului de turbionare. În general, dacă nu se include hidrogen în amestecul plasmagen, suprafeţele tăieturilor vor prezenta striuri; în amestecul plasmagen, suprafeţele tăieturilor vor prezenta striuri;

– apariţia de bavuri şi împroşcări în cazul folosirii unei viteze de tăiere prea mari; metalul apariţia de bavuri şi împroşcări în cazul folosirii unei viteze de tăiere prea mari; metalul topit s-a adunat pe partea inferioară a canalului tăieturii, unde s-a sudat. Acest fapt topit s-a adunat pe partea inferioară a canalului tăieturii, unde s-a sudat. Acest fapt impune prelucrări mecanice ulterioare, care măresc considerabil preţul de cost; impune prelucrări mecanice ulterioare, care măresc considerabil preţul de cost;

– apariţia bavurilor în partea inferioară a tăieturii s-a produs şi în cazul unei concentraţii apariţia bavurilor în partea inferioară a tăieturii s-a produs şi în cazul unei concentraţii prea mari de hidrogen în amestecul de gaz plasmagen. La o distanţă prea mare între prea mari de hidrogen în amestecul de gaz plasmagen. La o distanţă prea mare între generator şi piesă sau a turbionării puternice a gazului, crestăturile şi împroşcările de generator şi piesă sau a turbionării puternice a gazului, crestăturile şi împroşcările de metal topit au apărut şi pe faţa superioară a tăieturii. metal topit au apărut şi pe faţa superioară a tăieturii.

Va multumesc ca ma-ti Va multumesc ca ma-ti ascultatascultat