Prototyp elektrody pro plazmový obloukový hořák

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

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

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Prototyp elektrody pro plazmový obloukový hořák

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

Prototype electrode for plasma arc torch

Popis výsledku anglicky

As part of the project, we developed and tested a prototype of a new plasma electrode designed for use in plasma cutting of metals. The formed electrode prototype is generally intended for use in liquid-cooled plasma arc torches. The basic advantages of the prototype we created are a new optimized shape of the emissive insert, and a better connection of the emissive insert with the electrode body or a highly conductive insert.

Druh

G_prot - Prototyp

CEP obor

—

OECD FORD obor

20301 - Mechanical engineering

Projekt

<a href="/cs/project/EG16_083%2F0009851" target="_blank" >EG16_083/0009851: Vývoj nových produktů plasmových spotřebních dílů - společnosti B&Bartoni, spol. s r.o. - Aplikace pro plazmu B&Bartoni</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

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.

Interní identifikační kód produktu

Prototyp pájené plazmové elektrody

Číselná identifikace

—

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

26763915

Název vlastníka

B&Bartoni, spol. s r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

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