الصهر بالبلازما، وتحديداً الصهر بقوس البلازما، هو عملية عالية الحرارة تُستخدم لصهر المعادن التفاعلية والحرارية تحت جو خامل. وتشتهر هذه الطريقة بقدرتها على تحسين خصائص السبائك التقليدية وتسهيل تطوير سبائك معقدة جديدة.
ملخص الصهر بالبلازما:
ينطوي ذوبان البلازما على استخدام غاز مثار كهربائيًا، عادةً الهيليوم أو الأرجون، لتوليد أقواس بلازما عالية الحرارة. وتستخدم هذه الأقواس لصهر المعادن في غرفة محكمة الغلق، مما يضمن بيئة نظيفة وغير ملوثة. وتعد هذه العملية فعالة بشكل خاص للمعادن التفاعلية أو ذات درجات انصهار عالية، ويتم إجراؤها في فرن بارد مصمم لمنع التلوث من عناصر مثل الأكسجين.
-
الشرح التفصيلي:توليد البلازما عالية الحرارة:
-
تبدأ العملية بإثارة الغاز، وعادةً ما يكون الهيليوم أو الأرجون، الذي يتأين لتوليد البلازما. يتم تسخين هذه البلازما إلى درجات حرارة عالية للغاية، تتراوح بين 3000 إلى 7000 درجة مئوية، بواسطة قوس كهربائي يضرب بين قطبين كهربائيين. ويمكن التحكم في البلازما، كونها غازاً شديد التأين، وتوجيهها بدقة إلى المادة المراد صهرها.
-
الغلاف الجوي الخامل وفرن الموقد البارد:
-
يحدث الصهر في غرفة محكمة الغلق تحت جو خامل، مما يمنع أي تفاعل بين المعدن والأكسجين أو الغازات الأخرى. تم تصميم فرن الموقد البارد، وهو مكون رئيسي في النظام، ليكون خاليًا من العناصر الملوثة. ويضمن هذا الإعداد أن يكون المعدن المصهور نقيًا قدر الإمكان، مع الحد الأدنى من الشوائب العالية أو المنخفضة الكثافة.تعدد الاستخدامات والتطبيقات:
يمكن تخصيص أفران الصهر بقوس البلازما بأحجام وتكوينات مختلفة لتناسب احتياجات الإنتاج المختلفة، بدءًا من العمليات الصغيرة الحجم إلى العمليات الصناعية الكبيرة. ويمكن لهذه الأفران التعامل مع العديد من المشاعل وأنظمة التغذية، وهي مجهزة بغرف الصب والسحب لاستيعاب متطلبات محددة. هذه العملية قابلة للتطبيق على أشكال مختلفة من المعادن، بما في ذلك السبائك والألواح والمساحيق، وهي مفيدة بشكل خاص لإنتاج مصبوبات الصلب عالية النقاء والسبائك عالية الحرارة والمعادن المقاومة للحرارة.
المزايا والتحديات:
