Prototype electrode for plasma arc torch

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26763915%3A_____%2F20%3AN0000009" target="_blank" >RIV/26763915:_____/20:N0000009 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="https://www.b-bartoni.com/en" target="_blank" >https://www.b-bartoni.com/en</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Prototyp elektrody pro plazmový obloukový hořák

Original language description

V rámci projektu jsme vyvinuli a ověřili prototyp nové plazmové elektrody určené pro použití pro plazmové řezání kovů. Vytvořený prototyp elektrody je obecně určen pro použití v plazmových obloukových hořácích chlazených kapalinou. Základní přednosti námi vytvořeného prototypu je nový optimalizovaný tvar emisivního inzertu, a dokonalejší spojení emisivního inzertu s tělem elektrody nebo vysoce vodivou vložkou.

Czech name

Prototyp elektrody pro plazmový obloukový hořák

Czech description

V rámci projektu jsme vyvinuli a ověřili prototyp nové plazmové elektrody určené pro použití pro plazmové řezání kovů. Vytvořený prototyp elektrody je obecně určen pro použití v plazmových obloukových hořácích chlazených kapalinou. Základní přednosti námi vytvořeného prototypu je nový optimalizovaný tvar emisivního inzertu, a dokonalejší spojení emisivního inzertu s tělem elektrody nebo vysoce vodivou vložkou.

Type

G_prot - Prototype

CEP classification

—

OECD FORD branch

20301 - Mechanical engineering

Project

<a href="/en/project/EG16_083%2F0009851" target="_blank" >EG16_083/0009851: Application for Plasma B&Bartoni</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2020

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

Prototyp pájené plazmové elektrody

Numerical identification

—

Technical parameters

Nově vyvinutý prototyp elektrody se skládá ze dvou, nebo třech částí. Základní částí je tělo elektrody, které je vyrobeno z čisté mědi bez obsahu kyslíku. V těle elektrody je zapájen emisivní inzert, který je vyroben z materiálu s vysokou elektroemisivitou. U prototypu jsme použili inzerty vyrobené z hafnia nebo wolframu. Wolframové inzerty jsme použili u prototypů elektrod určených pro řezání s inertním plazmovým plynem. Hafniové inzerty jsme použili u prototypů elektrod určených pro řezání s oxidačním plazmovým plynem. Dále jsme vytvořili prototypy elektrod určených pro řezání s oxidačním plazmovým plynem, kde jsme mezi hafniový emisivní inzert a měděné tělo vložili vysoce vodivou vložku z čistého stříbra. U prototypu elektrod jsme vylepšili jejich užitné vlastnosti optimalizací tvaru emisivního inzertu. U emisivního inzertu z hafnia jsme použili poměr průměru a délky 1:1,5. U emisivního inzertu z wolframu jsme použili poměr průměru a délky 1:1. Při těchto vzájemných poměrech průměru a délky, lze dosáhnout nejlepšího odvodu tepla od místa kontaktu inzertu s plazmovým obloukem, do těla elektrody. Základem technického řešení je spojení o vysoké tepelné a elektrické vodivosti mezi tělem elektrody a emisivním inzertem. U prototypu má pájený spoj mezi tělem elektrody a emisivní vložkou větší tepelnou a elektrickou vodivost než materiál emisivní vložky. Tohoto jsme dosáhli spájením jednotlivých části elektrod ve vakuu. Pro spájení měděného těla elektrody a wolframového inzertu jsme vyvinuli pájecí slitinu jež se skládá z 64 % hmotn. Ag, 6 % hmotn. In, 26 % hmotn. Cu, 2 % hmotn. Mn a 2 % hmotn. Ni. Pro spájení měděného těla elektrody a hafniového inzertu jsme vyvinuli pájecí slitinu sestávající z 82 % hmotn. Ag, 15 % hmotn. In, 2 % hmotn. Ga a 1 % hmotn. Ti. Spojení emisivního inzertu s tělem elektrody nebo vysoce vodivou vložkou prostřednictvím vrstvy pájky podle uvedeného složení, je lepší zásluhou vzájemné difuze materiálů těla elektrody a vložené mezivrstvy pájky, a vzájemné difuze materiálů emisivního inzertu a mezivrstvy pájky v místě spojení těla elektrody a emisivní vložky. Díky tomuto difuznímu spojení je lépe odváděno teplo z emisivní vložky zahřívané od plazmového oblouku, do těla elektrody, které je dále ochlazováno. Spojení materiálů vzájemnou difuzí bez mezikrystalických mezer umožňuje v místě spojení zvýšený přenos tepla kondukcí z emisivní vložky do těla elektrody. Materiál v místě difuzního spoje je schopen přenést kondukcí větší teplo na 1 mm2 v místě spoje, než je maximální množství tepla, které je schopen přenést kondukcí samotný materiál emisivní vložky přes průřez 1 mm2. Díky optimálnímu tvaru emisivního inzertu a lepšímu vzájemnému spojení jednotlivých částí elektrody je u prototypu elektrody dosaženo delší životnosti než u srovnatelných elektrod na trhu.

Economical parameters

Celkové způsobilé výdaje projektu: 11.236.986,75 Kč, z toho dotace v rámci OP PIK program Aplikace: 6.220.398,73 Kč.

Application category by cost

—

Owner IČO

26763915

Owner name

B&Bartoni, spol. s r.o.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

—

Web page

https://www.b-bartoni.com/en