ריתוך פלזמה, כטכנולוגיית ריתוך יעילה ודיוק גבוהה, נמצא בשימוש נרחב בתעשיית התעופה והחלל, ייצור הרכב, האנרגיה ותחומים אחרים. לבחירת הגז יש השפעה מכרעת על איכות ויעילות ריתוך הפלזמה. במאמר זה, נבחן לעומק את הגזים הנפוצים המשמשים בריתוך פלזמה ואת יישומיהם.

סקירה כללית של גזי ריתוך פלזמה
ריתוך פלזמה משתמש בקשת פלזמה בטמפרטורה גבוהה כמקור חום לריתוך. גז בריתוך פלזמה ממלא תפקידים רבים ביצירת קשת פלזמה, מגן על בריכת המותך, משפיע על יציבות תהליך הריתוך ותפקידים רבים אחרים. גזי ריתוך פלזמה נפוצים כוללים:
ארגון (Ar)ארגון הוא גז ריתוך הפלזמה הנפוץ ביותר. יש לו יתרונות של פוטנציאל יינון נמוך, יציבות קשת, הגנה טובה וכו', והוא מתאים לריתוך של רוב חומרי המתכת.
הליום (He)פוטנציאל היינון של הליום גבוה מזה של ארגון, ויוצר קשת פלזמה בעלת טמפרטורה גבוהה יותר וצפיפות אנרגיה גבוהה יותר. הליום מתאים לריתוך לוחות עבים, מתכות בעלות נקודת התכה גבוהה, ומקומות בהם נדרש עומק היתוך גדול יותר.
מימן (H₂)למימן יש תכונות מחזרות, אשר מסירות ביעילות תחמוצות ומשפרות את איכות הריתוך. כמויות קטנות של מימן (2-5%) מעורבבות לעיתים קרובות עם ארגון כדי להגביר את מהירות הריתוך ולשפר את יצירת הריתוך.
גז מעורבבהתאם לחומר הריתוך ודרישות התהליך, ניתן לערבב ארגון, הליום ומימן בפרופורציות שונות כדי להשיג את תוצאות הריתוך הטובות ביותר.
בחירת גז ויישום
חומרים: לחומרים שונים יש דרישות שונות לגזי ריתוך. לדוגמה, אלומיניום וסגסוגותיו מרותכים לרוב בארגון טהור או בתערובת גז ארגון-הליום, בריתוך פלדות אל-חלד ניתן להשתמש בארגון, בתערובת גז ארגון-מימן וכו'.
עובי: ארגון טהור משמש בדרך כלל לריתוך פלטות דקות, בעוד שתערובות גז הליום או ארגון-הליום עשויות להידרש לריתוך פלטות עבות כדי להשיג עומק היתוך מספיק.
מהירות ריתוך: תערובות גז Ar-He מגבירות את מהירות הריתוך ומשמשות כאשר נדרש ריתוך מהיר.
דרישות איכות: ניתן להשתמש בתערובות גז Ar-He או תערובות גז עם כמות קטנה של מימן במקומות בהם נדרשת איכות ריתוך גבוהה.

מגמת פיתוח גז ריתוך פלזמה
עם ההתפתחות המתמשכת של טכנולוגיית ריתוך פלזמה, טוהר הגז, יחס הערבוב, בקרת הזרימה והיבטים אחרים של הדרישות הגבוהות יותר, גזי ריתוך פלזמה יתפתחו בעתיד בכיוונים הבאים:
גז טוהר גבוה: שיפור טוהר הגז יסייע בהפחתת פגמי ריתוך ובשיפור איכות הריתוך.
ערבוב מדויק: שליטה מדויקת ביחס הגזים המעורבים כדי להשיג שליטה עדינה יותר בתהליך הריתוך.
בקרה חכמה: באמצעות חיישנים ואלגוריתמים חכמים, מתממשים ניטור בזמן אמת והתאמה חכמה של זרימת הגז והרכבו.
מַסְקָנָה
הבחירה והיישום של גז ריתוך פלזמה משפיעים ישירות על איכות ויעילות הריתוך. באמצעות הבנה מעמיקה של המאפיינים והיישום של גזים שונים, ובשילוב עם צרכי הריתוך בפועל, בחירת הגז המתאים תסייע לקדם את פיתוח טכנולוגיית ריתוך פלזמה כדי לענות על צרכי תעשיות שונות לריתוך באיכות גבוהה.
זמן פרסום: 07 ביוני 2024