електричному полі вільні електрони прискорюються і набувають таку кінетичну енергію, що при зіткненні з частинками газу викликають їх дисоціацію і іонізацію. Електрод плазмотрона підключений до магнетрон генератору частотою 20003000 Мгц і потужністю 25 кет. Плазмовий факел електронного плазмотрона цікавий тим, що в ньому немає термічного рівноваги: ??температура електронів на порядок вище температури іонів і вільних атомів. Наприклад, при температурі факела 3500 ° К електронна температура досягає 35000 ° К. Така висока температура електронів дозволяє проводити в плазмової струмені хімічні реакції синтезу деяких спеціальних матеріалів.
По виду дуги
Схема плазмотрона прямої дії
Плазмотрон прямої дії
Ствол плазмової дуги проникає і занурюється в шар металу майже миттєво і на відміну від кисневого різання не вимагає часу на підігрів металу до температури його запалення. Завдяки високій температурі плазми відбувається локальне виплавлення металу, і навіть випаровування по лінії різу, а також видування його потоком стислій струменя.
Всі плазмотрони поділяють на дві основні групи залежно від того, що є анодом - виріб або сопло. На малюнку нижче зображена схема плазмотрона прямої дії, в якому електрод 1 є катодом, а оброблюваний виріб 2 - анодом. Сопло 3 в схемах прямої дії електрично нейтрально і служить для стиснення і стабілізації дуги. Електрод відділений від сопла ізоляційною прокладкою 4.
Стабілізація дуги забезпечується також і потоком частини робочого газу, який, проходячи вздовж катода, омиває зовнішню поверхню стовпа дуги і виходить через сопло. Даний варіант газової стабілізації називають аксіальним.
На малюнку нижче показаний варіант вихровий стабілізації, при якій газ надходить в канал по тангенціально розташованому отвору й омиває стовп дуги по спіралі. Вихрова стабілізація забезпечує найбільше стискування дуги, тому її частіше застосовують в плазмотронах для різання. Поряд з газовою в складніших пристроях плазмотронов застосовують водяну стабілізацію дуги. Для порушення робочої дуги між електродом і соплом збуджується допоміжна (чергова) дуга, що живиться звичайно від того ж джерела через обмежувальний опір. Після торкання чергової дуги анода - вироби вона відключається, і автоматично запалюється робоча дуга.
Плазмотрон побічної дії
У схемах з дугою непрямої дії анодом є сопло. Струмінь плазми виноситься з сопла кінетичної енергією робочого газу, що подається в камеру. На відміну від плазмотрона з дугою прямої дії, де електричний стовп дуги суміщений з плазмовим струменем, в плазмотронах побічної дії теплова енергія передається до виробу тільки нагрітої плазмовим струменем.
Не будучи електрично пов'язаним з оброблюваним виробом плазмотрон непрямого дії можна використовувати для різання неелектропровідних матеріалів.
Схема плазмотрона побічної дії
Харчування плазмотронов різання найчастіше здійснюється від джерел живлення постійного струму прямої полярності.
В якості робочих газів для утворення плазми використовують природні або штучні суміші основних чотирьох видів газів: аргону, азоту, водню і кисню. Питомий теплосодержание плазмового струмен...
