2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28
उद्योग में प्लाज्मा प्रसंस्करण की शुरूआत ने एक तकनीकी सफलता और उत्पादन के गुणात्मक रूप से नए स्तर पर संक्रमण को चिह्नित किया। प्लाज्मा के उपयोगी गुणों का दायरा बहुत व्यापक है। सबसे पहले, यह इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और अर्धचालक उपकरणों का उत्पादन है। प्लाज्मा-रासायनिक नक़्क़ाशी के बिना, आधुनिक उच्च-प्रदर्शन वाले पर्सनल कंप्यूटर शायद ही प्रकाश को देख पाएंगे। लेकिन इतना ही नहीं।
आयन-प्लाज्मा प्रसंस्करण का उपयोग प्रकाशिकी और मैकेनिकल इंजीनियरिंग में उत्पादों को चमकाने, सुरक्षात्मक कोटिंग्स लगाने, धातुओं और मिश्र धातुओं की सतह के प्रसार संतृप्ति के साथ-साथ वेल्डिंग और शीट स्टील को काटने के लिए भी किया जाता है। इस पत्र में, प्लाज्मा का उपयोग करके वेल्डिंग और कटिंग प्रौद्योगिकियों पर ध्यान केंद्रित किया गया है।
सामान्य प्रावधान
स्कूल भौतिकी के पाठों से हर कोई जानता है कि पदार्थ चार अवस्थाओं में मौजूद हो सकता है: ठोस, तरल, गैस और प्लाज्मा। अंतिम राज्य का प्रतिनिधित्व करने का प्रयास करते समय अधिकांश प्रश्न उठते हैं। लेकिन वास्तव में, सब कुछ इतना मुश्किल नहीं है। प्लाज्मा भी एक गैस है, केवल इसके अणु होते हैं, जैसा कि वे कहते हैं, आयनित (अर्थात, इलेक्ट्रॉनों से अलग)। यह अवस्था प्राप्त की जा सकती हैकई मायनों में: उच्च तापमान के संपर्क के परिणामस्वरूप, साथ ही वैक्यूम में गैस परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन बमबारी के परिणामस्वरूप।
ऐसे प्लाज्मा को निम्न-तापमान कहते हैं। प्रक्रिया के इस भौतिकी का उपयोग निर्वात में प्लाज्मा जमाव (नक़्क़ाशी, संतृप्ति) के कार्यान्वयन में किया जाता है। प्लाज्मा कणों को चुंबकीय क्षेत्र में रखकर उन्हें निर्देशित गति दी जा सकती है। जैसा कि अभ्यास से पता चला है, इस तरह की प्रसंस्करण मैकेनिकल इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी (पाउडर मीडिया में संतृप्ति, लौ काटने, क्रोमियम ऑक्साइड पर आधारित पेस्ट के साथ डालना, और इसी तरह) में शास्त्रीय संचालन के कई मापदंडों में अधिक प्रभावी है।
प्लाज्मा उपचार के प्रकार
वर्तमान में, प्लाज्मा लगभग सभी उद्योगों और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है: चिकित्सा, इंजीनियरिंग, उपकरण, निर्माण, विज्ञान, और इसी तरह।
प्लाज्मा तकनीक के अनुप्रयोग में अग्रणी यंत्रीकरण था। प्लाज्मा प्रसंस्करण का औद्योगिक अनुप्रयोग सभी प्रकार की सामग्रियों को स्प्रे करने के लिए आयनित गैस के गुणों के उपयोग के साथ शुरू हुआ और माइक्रोक्रिकिट्स प्राप्त करने के लिए उन्हें लाइनिंग, साथ ही साथ चैनलों को खोदने के लिए लागू किया गया। तकनीकी प्रतिष्ठानों के उपकरण की कुछ विशेषताओं के आधार पर, प्लाज्मा-रासायनिक नक़्क़ाशी, आयन-रासायनिक और आयन-बीम नक़्क़ाशी को प्रतिष्ठित किया जाता है।
प्लाज्मा का विकास प्रौद्योगिकी के विकास और सभी मानव जाति के जीवन की गुणवत्ता में अतिशयोक्ति के बिना सुधार के लिए एक अविश्वसनीय रूप से मूल्यवान योगदान है। मार्ग के साथसमय, गैस आयनों के आवेदन के क्षेत्र का विस्तार हुआ है। और आज, प्लाज्मा प्रसंस्करण (एक रूप या किसी अन्य में) का उपयोग विशेष गुणों (गर्मी प्रतिरोध, सतह कठोरता, संक्षारण प्रतिरोध, और इसी तरह) के साथ सामग्री बनाने के लिए किया जाता है, प्रभावी धातु काटने के लिए, वेल्डिंग के लिए, सतहों को चमकाने और सूक्ष्मता को खत्म करने के लिए।
यह सूची उपचारित सतह पर प्लाज्मा के प्रभाव के आधार पर प्रौद्योगिकियों के उपयोग तक सीमित नहीं है। वर्तमान में, अधिकतम यांत्रिक और भौतिक गुणों को प्राप्त करने के लिए विभिन्न सामग्रियों और प्रसंस्करण विधियों का उपयोग करके प्लाज्मा छिड़काव के साधनों और विधियों को सक्रिय रूप से विकसित किया जा रहा है।
प्लाज्मा वेल्डिंग का सार
आयन-प्लाज्मा संतृप्ति और स्पटरिंग की स्थापना के विपरीत, इस मामले में, उच्च तापमान वाले प्लाज्मा का उपयोग करके प्लाज्मा उपचार किया जाता है। पारंपरिक वेल्डिंग विधियों (लौ, विद्युत चाप, जलमग्न चाप वेल्डिंग, और इसी तरह) का उपयोग करते समय इस पद्धति की दक्षता अधिक होती है। काम कर रहे गैस मिश्रण के रूप में, एक नियम के रूप में, दबाव में सामान्य वायुमंडलीय हवा का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, इस तकनीक को उपभोज्य गैसों के लिए लागत की अनुपस्थिति की विशेषता है।
प्लाज्मा वेल्डिंग के लाभ
पारंपरिक वेल्डिंग की तुलना में, प्लाज्मा वेल्डिंग मशीन का उपयोग करना सुरक्षित है। कारण बिल्कुल स्पष्ट है - एक कार्यशील गैस के रूप में दबाव में वायुमंडलीय ऑक्सीजन का उपयोग। वर्तमान में, मालिकों द्वारा उत्पादन में सुरक्षा पर बहुत ध्यान दिया जाता हैव्यवसाय, कार्यपालक और नियामक।
एक और बहुत महत्वपूर्ण लाभ वेल्ड की उच्च गुणवत्ता (न्यूनतम शिथिलता, पैठ की कमी और अन्य दोष) है। हालांकि, प्लाज्मा वेल्डिंग मशीन का कुशलता से उपयोग करने का तरीका सीखने के लिए, कई महीनों के अभ्यास की आवश्यकता होती है। केवल इस मामले में, वेल्ड और जोड़ समग्र रूप से उच्च मानकों को पूरा करेंगे।
इस तकनीक के और भी कई फायदे हैं। उनमें से: वेल्डिंग प्रक्रिया की उच्च गति (उत्पादकता बढ़ जाती है), ऊर्जा संसाधनों की कम खपत (बिजली), उच्च कनेक्शन सटीकता, कोई विरूपण और युद्ध नहीं।
प्लाज्मा काटने के उपकरण
प्रक्रिया स्वयं उपयोग किए गए वर्तमान स्रोतों के प्रति बहुत संवेदनशील है। इसलिए, केवल बहुत उच्च-गुणवत्ता और विश्वसनीय ट्रांसफार्मर का उपयोग करने की अनुमति है जो आउटपुट वोल्टेज की स्थिरता को प्रदर्शित करते हैं। उच्च इनपुट वोल्टेज को कम आउटपुट वोल्टेज में बदलने के लिए स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है। ऐसे उपकरणों की लागत इलेक्ट्रिक आर्क वेल्डिंग के लिए पारंपरिक कन्वर्टर्स की लागत से कई गुना कम है। वे अधिक किफायती भी हैं।
प्लाज्मा काटने के उपकरण का उपयोग करना आसान है। इसलिए, यदि आपके पास कम से कम न्यूनतम अनुभव और कौशल है, तो आप सभी वेल्डिंग कार्य स्वयं कर सकते हैं।
प्लाज्मा वेल्डिंग तकनीक
आपूर्ति वोल्टेज के आधार पर, प्लाज्मा वेल्डिंग को माइक्रो वेल्डिंग, वेल्डिंग में विभाजित किया जाता हैमध्यम और उच्च धारा। यह प्रक्रिया स्वयं एक इलेक्ट्रॉन पर और वेल्ड की जाने वाली सतहों पर उच्च तापमान वाले प्लाज्मा के निर्देशित प्रवाह की क्रिया पर आधारित होती है। इलेक्ट्रोड पिघल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक स्थायी वेल्डिंग जोड़ बन जाता है।
प्लाज्मा कटिंग
प्लाज्मा कटिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें उच्च तापमान प्लाज्मा की एक निर्देशित धारा द्वारा धातु को उसके घटक भागों में काट दिया जाता है। यह तकनीक पूरी तरह से समान कट लाइन प्रदान करती है। प्लाज्मा कटर के बाद, उत्पादों के समोच्च (चाहे शीट सामग्री या पाइप उत्पाद) के अतिरिक्त प्रसंस्करण की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।
प्रक्रिया को मैनुअल कटर और शीट स्टील को काटने के लिए प्लाज्मा काटने की मशीन दोनों के साथ किया जा सकता है। प्लाज्मा का निर्माण तब होता है जब कार्यशील गैस प्रवाह पर एक विद्युत चाप लगाया जाता है। महत्वपूर्ण स्थानीय तापन के परिणामस्वरूप, आयनीकरण होता है (धनात्मक आवेशित परमाणुओं से ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉनों का पृथक्करण)।
प्लाज्मा काटने के अनुप्रयोग
उच्च तापमान वाले प्लाज्मा के जेट में बहुत अधिक ऊर्जा होती है। इसका तापमान इतना अधिक है कि यह कई धातुओं और मिश्र धातुओं को आसानी से वाष्पित कर देता है। इस तकनीक का उपयोग मुख्य रूप से स्टील शीट, एल्यूमीनियम की शीट, कांस्य, पीतल और यहां तक कि टाइटेनियम को काटने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, शीट की मोटाई बहुत भिन्न हो सकती है। यह कट लाइन की गुणवत्ता को प्रभावित नहीं करेगा - यह पूरी तरह से चिकनी और बिना धारियों वाली होगी।
हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उच्च गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए और यहां तक किमोटी दीवार वाली सामग्री के साथ काम करते समय, आपको प्लाज्मा काटने की मशीन का उपयोग करना चाहिए। 5 से 30 मिलीमीटर की मोटाई वाली धातु को काटने के लिए हैंडहेल्ड टॉर्च की शक्ति पर्याप्त नहीं होगी।
गैस कटिंग या प्लाज्मा कटिंग?
धातु की किस प्रकार की कटिंग और कटिंग को प्राथमिकता दी जानी चाहिए? कौन सा बेहतर है: ऑक्सी-फ्यूल कटिंग या प्लाज्मा कटिंग तकनीक? दूसरा विकल्प शायद अधिक बहुमुखी है, क्योंकि यह लगभग किसी भी सामग्री (यहां तक कि ऊंचे तापमान पर ऑक्सीकरण के लिए प्रवण) के लिए उपयुक्त है। इसके अलावा, साधारण वायुमंडलीय हवा का उपयोग करके प्लाज्मा कटिंग की जाती है, जिसका अर्थ है कि इसके लिए महंगी उपभोग्य सामग्रियों की खरीद की आवश्यकता नहीं होती है। और कट लाइन पूरी तरह से समान है और इसमें शोधन की आवश्यकता नहीं है। यह सब संयोजन में उत्पाद की लागत को काफी कम करता है और उत्पादों को अधिक प्रतिस्पर्धी बनाता है।
प्लाज्मा काटने की सामग्री
इस तथ्य को ध्यान में रखा जाना चाहिए कि संसाधित धातु या मिश्र धातु की अधिकतम स्वीकार्य मोटाई सामग्री या उसके ग्रेड पर निर्भर करती है। कई वर्षों के उत्पादन अनुभव और प्रयोगशाला अनुसंधान अनुभव के आधार पर, विशेषज्ञ संसाधित सामग्री की मोटाई पर निम्नलिखित सिफारिशें देते हैं: कच्चा लोहा - नौ सेंटीमीटर से अधिक नहीं, स्टील (रासायनिक संरचना और मिश्र धातु तत्वों की उपस्थिति की परवाह किए बिना) - नहीं पांच सेंटीमीटर से अधिक, तांबे और इसके आधार पर मिश्र धातु - आठ सेंटीमीटर से अधिक नहीं, एल्यूमीनियम और इसके मिश्र धातु - 12 सेंटीमीटर से अधिक नहीं।
सभी सूचीबद्ध मान मैनुअल के लिए विशिष्ट हैंप्रसंस्करण। ऐसी घरेलू रूप से उत्पादित इकाई का एक उदाहरण गोरीनीच प्लाज्मा उपकरण है। यह विदेशी समकक्षों की तुलना में बहुत सस्ता है, जबकि यह किसी भी तरह से कमतर नहीं है, और शायद गुणवत्ता में भी उनसे बेहतर है। इस निर्माता के उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला बाजार पर प्रस्तुत की जाती है, जो विभिन्न कार्यों (घरेलू वेल्डिंग, विभिन्न मोटाई की धातुओं की कटाई और वेल्डिंग, समावेशी) को करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। मोटी चादरें केवल उच्च शक्ति वाली मशीनों पर ही संसाधित की जा सकती हैं।
मौजूदा प्लाज्मा काटने के तरीके
प्लाज्मा काटने के सभी मौजूदा तरीकों को जेट और आर्क में विभाजित किया जा सकता है। इसके अलावा, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि हैंड कटर या सीएनसी प्लाज्मा कटिंग और कटिंग मशीन का उपयोग किया जाता है या नहीं। पहले मामले में, गैस आयनीकरण के लिए सभी आवश्यक शर्तें कटर में ही लागू की जाती हैं। ऐसा उपकरण लगभग किसी भी सामग्री (धातु और अधातु) को संसाधित कर सकता है। दूसरे मामले में, संसाधित की जा रही सामग्री में विद्युत चालकता होनी चाहिए (अन्यथा, कोई विद्युत चाप नहीं होगा और गैस आयनीकरण होगा)।
प्लाज्मा बनने के तरीके में अंतर के अलावा, प्लाज्मा प्रसंस्करण को सरल (सहायक पदार्थों के उपयोग के बिना), पानी के साथ प्रसंस्करण और एक सुरक्षात्मक गैस वातावरण में प्रसंस्करण की तकनीकी विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है।. अंतिम दो विधियां आपको काटने की गति में उल्लेखनीय वृद्धि करने की अनुमति देती हैं और साथ ही धातु ऑक्सीकरण से डरती नहीं हैं।
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