Technika, 1977 (21. évfolyam, 1-12. szám)
1977-05-01 / 5. szám
A korszerű technológiai eljárások, valamint a termelékenység növelésének igénye megköveteli a technológiai folyamatokban a villamos energia nagymérvű koncentrálását. A kevésbé elektrifikált gazdasági ágazatokban a villamos energia felhasználásának növelése biztosítja az automatizálás lehetőségét és ezzel egyidejűleg élőmunka-megtakarítást eredményezhet, szűk kapacitáskeresztmetszeteket oldhat fel. A Villamosipari Kutató Intézet ezen társadalmi, gazdasági igény alapján, az Országos Műszaki Fejlesztési Bizottság, ill. a Kohó- és Gépipari Minisztérium finanszírozásával kutatja a nagy energiakoncentrációjú villamos technológiák alkalmazási lehetőségeit. Ez a tevékenység részben országos célprogramokhoz (pl. K—6 jelű „A gépipar korszerűsítése” című célprogram), részben egyedi célprogramokhoz és vállalati megrendelésekhez kapcsolódik. A nagy energiakoncentráció adta lehetőség egyik lehetséges módja a plazmatechnológia alkalmazása. Közel 5 év kutatási eredményeit mutatjuk be az 1977. évi Tavaszi BNV-n. Ezen időszak alatt a fémek megmunkálására alkalmas „átvitt íves” plazmaberendezést építettünk — fémek „előmelegítéses” forgácsolására újszerű technológiát dolgoztunk ki. Az „előmelegítéses” forgácsolással, kísérleteink során, különböző, nehezen forgácsoltató anyagoknál 2,5—5-ször nagyobb termelékenységet értünk el, mint amit hagyományos technológiával meg lehet valósítani. Plazmatechnika alkalmazása az építőiparban A Villamosipari Kutató Intézet új eljárást és berendezést dolgozott ki a plazmatechnika felhasználásával házgyári betonpanelek felületkezelésére az Országos Műszaki Fejlesztési Bizottsággal kötött szerződés alapján és a 43. sz. ÁÉV szakembereinek közreműködésével. A beton alapanyagból készített mintákon és később a teljes panelhomlokzatokon a hőkezelés hatására kialakult felületek minősége a megfelelő vizsgálatok bizonysága alapján igen jó, és így lehetővé válik a speciális homlokzati betonnak normál, teherhordó betonra való lecserélése, ami igen jelentős megtakarítást eredményez. Mind műszaki paraméterek szempontjából, mind gazdasági vonatkozásban a kísérleti szinten kidolgozott eljárás igen alkalmas nagyüzemi sorozatgyártásra. A kísérleti minták egyértelműen mutatják a plazmatechnika alkalmazásával kapott hőkezelt felületek előnyeit. Külön ki kell emelni azokat az esztétikai lehetőségeket, amelyeket a plazmatechnológia biztosít. A legkülönfélébb színvariációk igen egyszerű és olcsó megoldása mellett tetszés szerinti minták és rajzolatok alakíthatók ki, sőt a felületek különböző mértékű durvitására (rusztikus hatás) is van lehetőség. A felületek plazmával való megömlesztésével üveg-, illetve márványszerű pórusos bevonat jön létre. Az ilyen módon keletkező felület maradéktalanul kielégíti az időállósági és az épületek felületével kapcsolatos technikai követelményeket. A megömlesztett felület esztétikailag teljesen újszerű megoldásokat tesz lehetővé, üveges fényét az atmoszféra által kifejtett igénybevételek hatására nem veszti el, és a homlokzatok tisztántartása akár mosással, akár természetes úton (esőzés) biztosítható. Eddigi eredményeink alapján a 43. sz. ÁÉV 4. sz. Házgyárában 1977. év folyamán egy kísérleti üzem beindítását tervezzük, amely alkalmas betonpanelek nagy sebességű felületi hőkezelésére. A technológia jellemző adatai: A felületkezelés sebessége 6 plazmaégővel: kb. 12 m2 panelfelület/15 perc Az üzemeltetés költsége: kb. 20 Ft/m2 A plazmaégő üzemeléséhez szükséges: — 30—50 kW elektromos teljesítmény — 5 NrhVe N2 gáz —, 1 m3/ó hűtővíz , 1 db plazmagenerátor előállítási költsége: kb. 0,9 MFt A házgyári panelek plazmatechnológiával történő homlokzatkialakítása számos más területen hasonló jellegű problémák megoldására is lehetőséget biztosít (pl. könnyűbeton kohóhadfalak, mezőgazdasági építmények, országúti betonegységek, normálbetonból készített díszítőelemek felületkezelése, betonszerkezetek, ipari helyiségek korrózióvédelme, betonszerkezetek fúrása, darabolása, felületi bevonás plazmaszórással, nagy hőmérsékletű terek létrehozása, művészi alkotások, lépcsőházak, előcsarnokok, metró, pályaudvar és egyedi művek plazmatechnikával történő kialakításai, valamint plazmakémiai reakciók kidolgozása stb.). Plazmaszórás Plazmaszórással különböző tárgyak felületén vékony rétegek létesíthetők fémekből, fémoxidokból, fémkarbidokból és szilicidekből, vagy ezen anyagok keverékéből. A bevonattal a felületek bizonyos tulajdonságait meg lehet változtatni, hőállóvá, kopásállóvá, illetve korrózióállóvá lehet tenni. A plazmaszórási technológia szerint a nagy sebességű és magas hőmérsékletű gázáramba poralakban juttatott bevonóanyag részecskéinek mozgási energiája a felütközés pillanatában hőenergiává alakul. A részecske megolvad vagy meglágyul, és a tárgyfelülethez, illetve a közelében levő másik részecskéhez tapad. A bevonatok tapadó-húzó szilárdsága 70—200 kp/cml értékű. A Villamosipari Kutató Intézetben kidolgozásra kerültek az alábbi bevonatok általános plazmaszórási technológiái: Korrózióálló felület: Cr—Ni anyagból, rozsdamentes acélból, nikkelből, titánból. Kopásálló felület: Wolframkarbidból, krómkarbidból, alumíniumoxidból. Gépek és berendezések alkatrészeinek felületi bevonásához céltechnológia és berendezés szükséges. Megrendelés esetén ezen tevékenységekre a VKI vállalkozik. Nagyteljesítményű plazmavágó berendezés A nagy teljesítményű plazmavágó berendezést fémlemezek gépi darabolására fejlesztettük ki. Alkalmazásával — a szénacélok vágása mellett — olyan lemezek, hengerelt áruk darabolása is gazdaságosan megoldható, amelyekre a hagyományos lángvágási technológia nem adott módot (magasan ötvözött acélok, színesfémek, könnyűfémek stb.). A vágás minősége megfelelő beállítás esetén felülmúlja az oxigénadagolásos lángvágással elérhető minőséget. A berendezés vezérlőegysége, villamos tápegységei, hűtő- és gázrendszere két különálló, kerekekkel ellátott egységben helyezkedik el, így a berendezés mobil jellegű. A nagy teljesítményű villamos tápegység a legkorszerűbb tirisztoros elektronikával rendelkezik, ez az ívfeszültség nagymértékű változása esetén is + 2% áramstabilitást biztosít. A külsőíves vágópisztoly hűtését zárt rendszerű, léghűtésű hőcserélővel felszerelt, desztillált vizes hűtőegység látja el. A gázrendszer 3 becsatlakozással rendelkezik, a technológia által megkívánt gázösszetétel (argon, hidrogén, nitrogén) fojtószelepekkel állítható be. A vágópisztoly cserélhető vörösréz fúvókával és wolfram katóddal van ellátva. A katód külső forgatógombbal lazítható rugós zoro topa trónban van rögzítve. A fúvóka csatorna átmérője — a vágási paramétereknek megfelelően — 1,7—2,2 mm tartományban választható meg. A vágópisztoly 45° dőlési szögig ferde vágásokra is alkalmas. Műszaki adatok: Tápfeszültség: 3x 330 V, 50 Hz Névleges íváram: 250 A Névleges ívfeszültség: 220 V Névleges ívteljesítmény: 55 kW íváramtartomány: 50 ... 250 A (állandó üzem) Legnagyobb íváram: 300 A Üresjárati feszültség: 390 V Vágható anyagvastagság: anyagminőségtől függő (szénacél esetén 80 mm) TECHNIKA 1977/5. Villamosipari Kutató Intézet 1158 Budapest, Cservenka Miklós út 86. 831—500 22—6264 29