Új Szó - Vasárnap, 1978. július-december (31. évfolyam, 27-52. szám)
1978-12-03 / 49. szám
% TUDOMÁNY MMMMMMMMMMttMMttM||||||||||||||j|jj|jjjjjÍjjjÍjjÍÍÍjÍÍL:3^ f':WÍ les TECHNIKA lllllllllllllll!ll!llll!llll!ll!llllllll!lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllli WELDING 78 Fejlesztési eredmények a plazmatechnikai fémmegmunkálásban Irta: V. Bogdanov, a műszaki tudományok kandidátusa, az Össz-szövetségi Hegesztéstechnikai Tudományos Kutatóintézet igazgatója Intézetünk, a leningrádi Össz-szövetségi Hegesztéstechnikai Tudományos Kutatóintézet jelentős eredményeket ért el az új típusú hegesztőberendezések kifejlesztésében, s nagy figyelmet szentel a hagyományos hegesztési eljárások további tökéletesítésének. Tudományos dolgozóink és műszaki szerkesztőink intenzíven kutatják a fémmegmunkálás leghatékonyabb módszereit. Ezek között legnagyobb jövője van a sokat ígérő plazmatechnikai megmunkálásnak. A plazmatechnika bevezetése nemcsak új minőségi szintre emeli a hegesztési munkát, hanem különböző fémek, például a réz, az alumínium és ezek ötvözetei, valamint a nehezen megmunkálható acélfajták vágására, javítóhegesztésére és felületi megmunkálására is alkalmas. Hogyan működik a „plazmakés"? A plazmalángos eljárás lényege elég egyszerű. Fő elemei az áramot vezető, villamos ívet képző elektróda, valamint a fúvóka. Az utóbbi az elektróda és a munkatárgy között keletkező villamos ívre bizonyos plazmaképző gázt lövell. A fúvókából kitörő gáz sűríti és irányítja a villamos ívet. Ezáltal lényeges mértékben növelhető a plazmaláng hőmérséklete, a plazmasugár sebessége, s a munkatárgyra ható áramsűrűség. A valóságban tehát nem valamilyen alaktalan villamos ív keletkezik a fúvókában, hanem egy sajátos „plazmakés“, melynek éle pontosan szabályozható. Tegyünk egy összehasonlítást. Ha például közönséges Bunsen-égő képezi a hőforrást, a sugár hőmérséklete nem haladja meg az 1700 fokot, gyorsasága a másodpercenkénti tíz métert, áramsűrűsége pedig a négyzetcentiméterenkénti 0,08 kilowattot. A plazmasugár hőmérséklete viszont hatezertől harmincezer fokig terjedhet, gyorsasága eléri a másodpercenkénti 3—5 ezer métert, az áramsűrűség pedig a négyzetcentiméterenkénti 20—40 kilowattot. A plazmasugár tehát paramétereit tekintve csak a lézertől és az elektronsugártól marad el, ám ezekhez viszonyítva sokkal hatékonyabban alkalmazható. Ez főleg annak köszönhető, hogy intézetünk tudományos dolgozói olyan elektródokat fejlesztettek ki, amelyek nemcsak semleges gázokban (argon, nitrogén, hélium), hanem vegyileg aktív közegben is (oxigén, széndioxid, levegő) felhasználhatók. Eddig a plazmasugárképző berendezés 15 típusát fejlesztettük ki, amelyekből hetet már sorozatban gyártanak. A gazdasági szakértők számításai szerint e berendezések ipari felhasználása a Szovjetunióban mintegy ötezer hagyományos eljárással dolgozó hegesztőmunkást szabadíthat fel. A munka termelékenysége a fémvágásnál — a közönséges gázlángvágással szemben — négy-tízszeresére növelhető, éspedig azonos fajlagos ráfordítás mellett. A plazmasugárral vágott munkadarab felülete olyan tiszta marad, hogy nem igényel utólagos kezelést. További fontos körülmény, hogy sikerült mellőzni az eléggé drága semleges gázokat, s áttérni a közönséges sűrített levegőre. Ezt viszont az tette lehetővé, hogy az intézet tudományos dolgozói a wolfram- és a cirkóniumelektródák helyett bevezették a lényegesen olcsóbb hafniumelektródákat. Ilyen elektródával a berendezés megszakítás nélkül három órán át üzemeltethető. Ma már senki sem vonja kétségbe a levegős plazmavágás előnyeit, amely a gyártási folyamatok egyre szélesebb területein érvényesül. Alkalmazható például daraboló gyorsvágásra folyamatos csőgyártásnál, méretpontos vágásra és munkadarabok készítésére különböző program- vezérlő berendezések segítségével, továbbá szürke- és szinesfém-<hulladékok darabolására. Gyakorlati eredmények További, nem kevésbé fontos alkalmazási te: rület a plazmahegesztés. Ez az eljárás sem bonyolult, nem igényel különlegesen képzett szakembereket. Ebben a munkafolyamatban a megfelelő hosszúságú plazmasugarat nem szükséges rendkívüli pontossággal szabályozni. Az is fontos szempont, hogy a hegesztendő szerkezeti elemek élét nem kell előkészíteni, s utólagos tisztítást igénylő fröccsenések sem keletkeznek. A varratok jó áramvezetők, s jól ellenállnak a korróziónak. Plazmahegesztő berendezéseket jelenleg már sikeresen alkalmaznak az alumínium és az alu- miniumötvözetek hegesztésére. A hegesztett kötések szilárdsága eléri az adott fém szilárdságának 90 százalékát. Ezt egyébként azok a gyakorlati tapasztalatok is bizonyítják, amelyeket plazmahegesztéssel készített, s szélsőséges igény bevételnek kitett berendezések huzamosabb ideje tartó üzemeltetése során szereztek. A kedvező tapasztalatok arra mutatnak, hogy ezzel az eljárással vékonyabb falú berendezések is készíthetők, ami nem csekély fémmegtakarítást jelent. A hafniumelektródás plazmahegesztés jól bevált a kis széntartalmú és a kis mértékben ötvözött acélöntvények széndioxidvédőgázas hegesztésénél is. Ezt az eljárást alkalmazzák jelenleg a leningrádi Kirov Művekben a traktorvázak készítésénél, s most vezetik be a moszkvai V. I. Lenin Művekben is a nagy villanymotor-köpenyek gyártásánál. A plazmasugár precíziós hegesztéseknél is sikeresen alkalmazható. Nagyon hatékonynak bizonyul továbbá az öntőhegesztés intézetünkben kifejlesztett módszere. A „Sahtyor“ gőzhajó például már ötödik éve üzemel, melynek csavartengelye plazmás öntőhegesztéssel készült. Mint ismeretes, a csavartengelyek súrlódó részeire bronzperselyeket hegesztenek, amelyek általában egy év alatt elkopnak. Mi az előirányzott kísérletek keretében plazmahegesztéssel vittük fel ezt a bronzperselyt, s az eredmény minden várakozást felülmúlt. A folyamatos plazmás öntőhegesztéssel az anyagfelhasználás több mint a felére csökkent, a munkatermelékenység pedig kétsze- resére-háromszorosára nőtt. Az elkészített kétrétegű perselyben minimális a fémkeveredés. Amikor a bronzperselyt hagyományos öntőhegesztéssel vitték fel az acéltengelyre, a bronz mindig erősen szennyeződött az acélrészektől. Ezért több réteget kellett felvinni, amig sikerült elérni a kívánt minőséget. A mi plazmás eljárásunknál azonban már az első réteg is tiszta felületű. Az Izsorszki Üzemmel együttműködve Véleményünk szerint a plazmamechanikus fémmegmunkálásnak már a közeljövőben széles méretekben el kell terjednie, főleg a kohászatban, a vegyipari berendezések és a gépkocsik gyártásában, valamint a hajógyártásban. Közismert, hogy napjainkban gyorsan növekszik a nagyobb szilárdságú fémek és ötvözetek használata. Ezek megmunkálása meglehetősen nagy munka-, anyag- és energiaigényű feladat. Az új eljárást intézetünk dolgozói a leningrádi „Izsorszki Üzem“ termelési egyesülés szakembereivel együtt fejlesztették ki. Az ország kilenc nagy iparvállalatában végzett üzemi kísérletek tapasztalatai alapján megállapítható, hogy a fémvágó berendezések teljesítménye ezzel az eljárással a mangánacéloknál négy- szeresére-tízszeresére, a titánötvözeteknél tizenötszörösére, a korrózió- és hőállő acéloknál hat-hétszeresére növekszik. Jelenleg már azok a kísérletek is teljes mértékben befejeződtek, amelyek a plazmamechanikus megmunkálás alkalmazásának lehetőségeire irányultak a nagyoló hántolóesztergálás- ban. Egyaránt jók voltak az eredmények mind a karosszel-, mind a gyalupadokon. Mindez azt jelenti, hogy a jövőben a speciális plazmamechanikus padokat is ki kell fejleszteni, amelyeknél teljes mértékben érvényesülhetnek az új eljárás technológiai előnyei. Ezekhez az új gépekhez természetesen a plazmakések további megfelelő típusait is ki kell fejleszteni. A párt- és a gazdasági szervek sokoldalúan támogatják intézetünk munkáját, s intézkedéseikkel elősegítik a plazmatechnika gyors gyakorlati bevezetését. Ennek köszönhető, hogy országunk világviszonylatban is az élen jár a plazmamegmunkálás gyakorlati alkalmazásában. ‘ Az APR típusú plazmavágó gépek bemutatkoztak már az idei lipcsei nemzetközi vásáron, valamint az állandó moszkvai népgazdasági kiállításon, amelyeken aranyéremben részesültek. Jelenleg a világ számos további országában kerülnek bemutatásra, többek között Csehszlovákiában, Bulgáriában, Japánban, Svédországban és Norvégiában. A plazma felhasználásának lehetőségei a fémmegmunkálásban azonban olyan szélesek, hogy bátran kijelenthetjük: ezen a területen még csak az első lépéseknél tartunk. Október, végén intézetünk az Izsorszki Üzemmel együttműködve tudományos-gazdasági konferenciát rendezett számos ipari egyesülés és üzem vezető dolgozóinak, a minisztériumok és a különböző szakágazati intézmények képviselőinek részvételével. Ez a konferencia újabb híveket szerzett az új eljárás széles körű bevezetésének támogatására, s további lendületet adott a plazmamechanikus fémmegmunkálás sokoldalú fejlesztéséhez. Negyedik alkalommal rendezték meg a napokban Brnóban a WELDING nemzetközi hegesztéstechnikai kiállítást. Ez a szakágazati rendezvény egyre nagyobb népszerűségnek örvend, az idén a hazai, a szovjet, a lengyel, a magyar és az NDK-beli résztvevőkön kívül belga, NSZK-beli, osztrák, svájci, francia, holland, svéd és más országbeli cégek is szerepeltek a kiállításon. E szakosított kiállítás növekvő népszerűsége elsősorban annak köszönhető, hogy amilyen mértékben növekszik az acélszerkezetek felhasználása az építőiparban, olyan mértékben fokozódik az érdeklődés a hegesztőberendezések iránt. Egyre nagyobb hiány mutatkozik azonban a hegesztési szakmunkásokból Is, amit elsősorban a folyamatok automatizálásával lehet pótolni. A WELDING hegesztéstechnikaí kiállítással párhuzamosan megrendezett ROBOT ’78 nemzetközi bemutató azt is bizonyította, hogy az ipari manipulátorok a hegesztéstechnika számos szakaszán helyettesíthetik az embert. Csehszlovákiát a KGST keretében, a Hegesztéstechnikai Szakágazati Fejlesztés Koordinációs Központjában a Bratislavai Hegesztési Kutatóintézet képviseli. Az intézet munkája az anyagok hegeszt- hetőségének kutatására, új technológiai eljárások kifejlesztésére, új hegesztőgépek és új hegesztési anyagok kidolgozására és gyakorlati alkalmazásuk terjesztésére irányul. Az intézetben kifejlesztett hegesztéstechnikai berendezéseket a napokban megrendezett Welding 78 nemzetközi kiállításon is bemutatták A brnói WELDING 78 nemzetközi hegesztéstechnikai kiállításon bemutatott PA 40-es plazmavágó berendezés vágószerkezete. Ezt a berendezést az NDK-beli „Wilhelm Pieck VEB Mansfeld Kombinat a drezdai Ardenne kutatóintézettel együttműködve fejlesztette ki. A plazmaégő gépi vagy kézi irányítással működik. A plazmaképző gáz lehet argon, hidrogén, vagy pedig levegő. Az említett vállalat képviselői működés közben mutatták be a plazmavágó berendezést a kiállítás látogatóinak, s a berendezésről a hazai és a külföldi szakemberek elismeréssel nyilatkoztak A PA 40-es plazmavágó berendezés PB 40-es gépi plazmaégője és a PB 40 H kézi plazmaégő működés közben A KGST-országok hegesztéstechnológiai kutatóintézetei és szakosított vállalatai sokoldalúan együttműködnek a berendezések műszaki fejlesztésében, az új technológiák és anyagok kutatásában. A WELDING 78 nemzetközi kiállításon készült felvétel a KGST-crszágok hegesztéstechnológiai 'kutatóintézeteinek és szakosított vállalatainak nemzetközi hálózatát szemlélteti MAKRAI MIKLÖS felvételei llllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll 1978. XII. 3. N m 16
