Plasmă

Rezumat: Scopul acestui referat este cel de a prezenta unele procese în care este utilizata plasma în industrie, rolul si importanta acesteia.

În cadrul lucrarii de fata am încercat sa prezint procedee neconventionale de sudura, debitare, eroziune si gravura cu plasma.

a). Stadiul actual pe plan national si international al tehnologiilor de microîmbinare prin procedeele de sudare cu microplasma si cu energie înmagazinata. Gradul înalt de fiabilitate, conferit de tehnologiile de îmbinare neconventionale conduc la interesul deosebit privind implementarea tehnologiilor de sudare cu microplasma, cât si cele cu energie înmagazinata.

b). Taierea sau debitarea este operatia tehnologica prin care se urmareste desprinderea totala sau partiala a unei parti dintr-un material, în scopul prelucrarii acestuia. Plasma este utilizata pe scara larga atât la taierea materialelor dure si extradure, cât si a materialelor compozite cu matrice metalica sau nemetalica, precum si la prelucrarea acestora prin strunjire, frezare, rabotare, metalizare, sudare.

Taierea cu plasma se bazeaza pe topirea locala a materialului si evaporarea acesteia sub actiunea caldurii generate de jetul de plasma.

c). Gravura uscata este de fapt o tehnica de gravare cu plasma în care intervin în acelasi timp efectele bombardamentului cu ioni si reactiile chimice. Tehnica aceasta este numita R.I.E. (Reactive Ion Etching).

Instalatia folosita seamana cu reactorul de depunere cu placa port-substrat orizontala, dar gazele injectate sunt în acest caz destinate gravarii stratului de suprafata al plachetelor. Se foloseste si în acest caz un generator de radiofrecventa, care stimuleaza formarea substantelor active în reactor.

1). Introducere: Prin încalzirea treptata a unei anumite substante are loc trecerea gradata din starea solida în cea lichida si apoi gazoasa. Pentru orice gaz procesul de încalzire poate continua, putând conduce la dezintegrarea moleculelor în atomi si a acestora în electroni si ioni. Daca definim plasma ca un gaz partial sau total ionizat- se admite starea de plasma ca fiind a patra stare de agregare a materiei. Spre deosebire de celelalte transformari de faza, trecerea între starile gaz-plasma nu este brusca; este un proces continuu. Raportul concentratiei de sarcini libere din gaz la concentratia de particule neutre este o marime contiuu variabila cu cresterea gradului de încalzire.

Principala caracteristica a plasmei (si diferenta fata de un gaz banal) este prezenta în amestec a sarcinilor electrice libere.

Termenul de plasma a fost introdus pentru prima data de fizicianul Irving Langmuir în 1928 pentru a descrie starea gazului ionizat dintr-un tub de descarcare (coloana pozitiva). Ulterior, termenul de plasma s-a impus pentru gazele complet ionizate.

Plasma, ca stare a materiei, este cea mai raspândita stare din Univers. Elementele de fizica plasmei au un rol remarcabil în explicarea fizica actuala a proceselor de existenta si evolutie a materiei în Univers. Aceasta înseamna în mod primordial procese energetice majore. Dintre acestea, pe om îl preocupa cu deosebire în ultimii aproape 50 de ani problema generarii de energie. De rezolvarea acestei probleme se leaga una din principalele aplicatii actuale ale cercetarilor teoretice si experimentale de fizica plasmei.

2. TEHNOLOGIA SUDURII SI A ÎMBINARII PRIN LIPIRE:

2.1. Consideratii generale privind sudarea metalelor si aliajelor:

Sudarea este procedeul prin care se îmbina nedemontabil doua piese de aceeasi compozitie chimica, prin aducerea straturilor marginase ale uneia din piese în sfera de atractie a atomilor marginasi ai celeilalte, cu sau fara adaos de material si în anumite conditii de presiune si temperatura. Daca îmbinarea este omogena (metalul de adaos este de aceeasi natura cu cel de baza) procedeul se numeste sudare, iar daca îmbinarea este eterogena (materialul de adaos este de natura diferita fata de cel de baza) atunci procedeul se numeste lipire.

Aplicarea procedeului de sudare prezinta o serie de avantaje:

-realizarea unor constructii etanse, economice usoare;

-permite simplificarea procesului tehnologic;

-se poate aplica unei game largi de materiale;

-ofera posibilitatea automatizarii.

Zonele unei îmbinari sudate sunt prezentate în figura 1.

Fig. 1 Zonele unei îmbinari sudate

l - zona de sudura;2 - rostul cusaturii;3 - metal de baza topit;4 - zona de trecere;5 - zona influentata termic

Metalul sau aliajul supus operatiei de sudare se numeste metal de baza, iar metalul sau aliajul sub forma de sârme sau granule, care se topeste în procesul de sudare, se numeste metal de adaos. Topirea metalului de adaos în amestec cu metalul de baza topit 3 formeaza sudura 1. Metalul depus este materialul provenit prin topirea metalului de adaos, care contribuie la formarea sudurii. Cusatura sau cordonul de sudare este sudura de îmbinare de-a lungul piesei sudate, obtinuta prin solidificarea materialelor de baza si de adaos. Rostul cusaturii 2 este locasul de la marginea pieselor în care se va depune metalul de adaos. Partea cu care sudura depaseste nivelul piesei se numeste îngrosare. În jurul sudurii, partea de material de baza care nu a ajuns în stare de topire, dar care a suferit transformari structurale din cauza încalzirii puternice, formeaza zona influentata termic 5. Portiunea compusa din sudura cu zonele de trecere 4 si cele influentate termic, formeaza îmbinarea sudata a celor doua piese.

Procedeele de sudare pot fi clasificate dupa mai multe criterii. Cea mai utilizata este cea dupa modul în care sunt aduse marginile de îmbinat ale pieselor. Din acest punct de vedere procedeele pot fi:

-sudarea prin topire;

-sudarea prin presiune.

La sudarea prin topire, marginile pieselor de îmbinat sunt aduse în stare topita, iar dupa solidificare se formeaza sudura.

La sudarea prin presiune, marginile de îmbinat, încalzite local sau nu, sunt presate una contra celeilalte pâna la obtinerea îmbinarii necesare.