Tungku peleburan plasma

Jenis-jenis tungku peleburan plasma

Tungku peleburan plasma adalah peralatan khusus yang dapat menghasilkan suhu sangat tinggi untuk melebur berbagai logam dan paduan. Berdasarkan sumber daya dan proses peleburan yang berbeda, tungku ini dapat dibagi menjadi beberapa jenis.

• Tungku peleburan busur plasma

Tungku busur plasma menggunakan gas inert untuk membentuk plasma. Plasma kemudian menjadi sumber energi dalam proses peleburan. Tungku ini memiliki sistem catu daya, obor plasma, dan ruang peleburan. Tungku busur plasma memperoleh energinya melalui ionisasi gas inert. Kemudian, busur terbentuk antara pistol dan elektroda. Busur listrik menghasilkan plasma. Suhu dalam plasma meningkat secara signifikan, dan menjadi cukup tinggi untuk melebur logam. Kemudian, logam cair dikumpulkan di ruang dingin.

• Tungku peleburan plasma induksi terkopling (ICP)

  Tungku ICP memiliki generator plasma induksi terkopling. Generator ini terhubung ke obor plasma. Generator menyediakan tenaga listrik untuk membentuk plasma di obor. Selain plasma, tungku ini memiliki sistem pendingin dan ruang untuk menampung logam yang akan dilebur. Obor menyuntikkan plasma ke dalam ruang. Dinding ruang mendinginkan gas dan memanaskan logam. Energi untuk peleburan disediakan oleh plasma dari obor. Ini memberikan pemanasan yang seragam dan cepat. Tungku plasma induksi terkopling dapat digunakan untuk peleburan kontinu dalam jumlah logam yang kecil dan menengah.

• Tungku peleburan obor plasma

  Tungku peleburan plasma ini menggunakan obor plasma sebagai sumber panas untuk melebur logam. Obor menyuntikkan busur ke logam atau bahan bermuatan, yang kemudian dipanaskan dan disublimasikan oleh suhu tinggi plasma, sehingga menyelesaikan proses peleburan dan pembentukan. Ruang peleburan tungku obor plasma biasanya terbuat dari tembaga yang didinginkan air. Hal ini dilakukan untuk mencegah kepanasan dan kerusakan. Tungku peleburan obor plasma dapat digunakan untuk peleburan batch atau peleburan kontinu.

• Tungku peleburan plasma vakum

  Tungku plasma vakum beroperasi dalam kondisi vakum atau gas inert. Lingkungan inert memastikan kualitas logam yang tinggi. Tidak ada oksidasi, kontaminasi, atau reaksi dengan gas di sekitarnya. Proses peleburan terjadi di bawah vakum atau gas inert. Dengan demikian, kotoran seperti belerang, oksigen, dan nitrogen berkurang, yang meningkatkan karakteristik material.

Spesifikasi dan pemeliharaan tungku peleburan plasma

Spesifikasi

Spesifikasi tungku busur plasma dapat bervariasi tergantung pada model dan pabrikan.

• Kapasitas: Kapasitas tungku plasma sering diukur dalam metrik ton dan dapat berkisar dari 1 ton hingga 50 ton atau lebih. Tungku plasma yang lebih kecil dengan kapasitas 1-10 ton lebih umum digunakan dalam aplikasi pengecoran, sedangkan kapasitas yang lebih besar khas untuk pembuatan baja.
• Diameter elektroda: Diameter elektroda tungku peleburan plasma dapat berkisar dari 200 milimeter hingga 600 milimeter, tergantung pada desain dan kapasitas tungku tertentu.
• Jumlah obor plasma: Jumlah obor yang digunakan dalam tungku plasma bervariasi tergantung pada ukuran dan desain tungku. Tungku yang lebih kecil mungkin hanya memiliki satu obor, sedangkan tungku skala industri yang lebih besar dapat memiliki hingga sepuluh atau lebih.
• Sistem pendingin: Banyak tungku plasma modern menggunakan air sebagai pendingin, yang bersirkulasi melalui panel atau kumparan tembaga yang terintegrasi ke dalam dinding tungku. Jenis sistem pendingin lainnya termasuk sistem pendingin udara dan sistem pendingin oli.
• Dimensi tungku: Diameter dan tinggi tungku plasma dapat bervariasi tergantung pada kapasitas dan desain. Misalnya, tungku peleburan busur plasma 10 ton mungkin memiliki diameter sekitar 3 meter dan tinggi sekitar 2,5 meter.
• Catu daya: Catu daya untuk tungku peleburan plasma biasanya beroperasi pada 50 Hz hingga 60 Hz dengan tegangan berkisar dari 400 hingga 1000 V. Amperage juga akan bervariasi tergantung pada desain dan ukuran spesifik, tetapi dapat berada di antara beberapa ribu hingga puluhan ribu.

Pemeliharaan

• Inspeksi berkala: Pengguna harus menetapkan jadwal inspeksi rutin untuk memeriksa tanda-tanda keausan atau kerusakan yang tidak normal pada obor plasma, elektroda, atau komponen tungku lainnya. Hal ini akan memungkinkan pengguna untuk menemukan masalah potensial lebih awal sebelum meningkat menjadi masalah yang lebih besar yang dapat menyebabkan perbaikan yang mahal atau waktu henti yang lama.
• Pemeriksaan sistem pendingin: Penting untuk memastikan sistem pendingin tungku plasma berfungsi dengan baik setiap saat. Periksa level pendingin dan cari kebocoran pada selang atau pompa. Selain itu, pastikan suhu dipertahankan dalam rentang yang direkomendasikan. Sistem pendingin yang berfungsi dengan baik membantu mencegah kepanasan tungku.
• Penggantian elektroda: Karena tingkat panas dan plasma yang tinggi di tungku, elektroda cenderung aus dari waktu ke waktu. Jadi pantau kondisi mereka secara teratur dan ganti mereka segera setelah tanda-tanda kerusakan signifikan atau degradasi berlebihan muncul.
• Pembersihan tungku: Jadwalkan pembersihan menyeluruh secara berkala pada seluruh unit tungku plasma untuk menghilangkan penumpukan residu logam dari proses peleburan sebelumnya, endapan terak atau abu, dll. Pembersihan penting tidak hanya untuk mempertahankan kinerja pengoperasian yang efisien tetapi juga untuk memperpanjang masa pakai peralatan.
• Gunakan suku cadang berkualitas: Selalu gunakan suku cadang pengganti dari pabrikan asli kapan pun ada kebutuhan untuk memperbaiki atau mengganti komponen apa pun dalam tungku peleburan plasma. Ini berlaku untuk semua jenis tungku juga. Memilih sesuatu selain item yang ditentukan pabrik dapat memperburuk atau merusak peralatan.
• Pelatihan: Merupakan praktik yang baik bagi bisnis untuk berinvestasi dalam program pelatihan karyawan secara teratur. Dengan demikian, pekerja yang mengoperasikan dan memelihara tungku plasma serta peralatan produksi terkait lainnya akan mendapatkan pengetahuan yang lebih mendalam, keterampilan teknis, kesadaran keselamatan, dll. Pengoperasian dan pemeliharaan tungku yang tepat sangat penting untuk memaksimalkan output dan waktu kerja sambil meminimalkan peluang kecelakaan dan biaya yang dikeluarkan.

Skenario

Tungku peleburan plasma industri menemukan beberapa skenario aplikasi di berbagai industri.

• Pengolahan Logam dan Pengecoran:

  Dalam industri pengolahan logam dan pengecoran, tungku peleburan busur plasma biasanya digunakan untuk pemanasan logam, peleburan, paduan, dan pengecoran. Mereka berlaku untuk memproses berbagai jenis logam, termasuk tetapi tidak terbatas pada baja karbon dan paduan, baja tahan karat, logam non-ferrous, paduan titanium, dll.

• Pembuatan Baja:

  Tungku peleburan plasma dapat berfungsi sebagai unit peleburan utama atau unit peleburan tambahan untuk pembuatan baja. Mereka dapat menyempurnakan bahan baku atau baja bekas, menghilangkan kotoran, dan mengontrol komposisi kimia dengan menyesuaikan parameter peleburan secara tepat.

• Peleburan Logam Non-ferrous:

  Tungku plasma banyak digunakan dalam peleburan logam non-ferrous, seperti tembaga, aluminium, seng, timbal, nikel, dan magnesium. Mereka berperan dalam produksi primer, daur ulang bahan logam non-ferrous, dan proses penyempurnaan.

• Produksi Paduan:

  Tungku peleburan plasma dapat digunakan untuk menghasilkan berbagai jenis paduan logam, seperti paduan logam non-ferrous, paduan khusus, paduan besi, dll. Mereka menyediakan kontrol yang akurat atas komposisi dan homogenitas paduan dengan menyesuaikan suhu peleburan dan atmosfer.

• Peleburan Busur Plasma Vakum (VPAM):

  Metode VPAM menggunakan berkas plasma untuk melebur logam di bawah kondisi vakum, yang menghilangkan kontaminasi gas dan meningkatkan kemurnian logam. Metode ini cocok untuk material logam bernilai tinggi seperti titanium dan paduannya, superalloy berbasis nikel, dan beberapa logam langka.

• Prototipe Cepat dan Manufaktur Aditif:

  Tungku peleburan plasma memainkan peran penting dalam produksi bubuk logam untuk manufaktur aditif (pencetakan 3D), seperti proses peleburan laser selektif (SLM). Mereka dapat langsung membuat komponen dan prototipe melalui peleburan dan pemadatan plasma, yang berlaku untuk bidang kedirgantaraan, otomotif, medis, dan lainnya.

Cara Memilih Tungku Peleburan Plasma

Pertimbangkan faktor-faktor berikut dari tungku peleburan busur plasma saat membeli:

• Kapasitas dan Ukuran:

  Kapasitas dan ukuran adalah dua faktor penting yang perlu dipertimbangkan saat memilih tungku peleburan busur plasma. Kapasitas menunjukkan jumlah maksimum material yang dapat diproses tungku dalam satu batch. Biasanya diukur dalam volume (inci kubik atau liter) atau berat (pon atau kilogram).

• Material:

  Komposisi material tungku sangat penting untuk penggunaannya dan pemeliharaannya. Pelapis internal dan komponen struktural tungku memungkinkan tungku untuk menahan suhu tinggi dan lingkungan korosif.

• Laju Peleburan:

  Kecepatan peleburan menunjukkan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk memanaskan material dalam tungku hingga titik lebur. Ini berkaitan dengan daya obor plasma, desain tungku, dan konduktivitas termal material.

• Sistem Pendingin:

  Tungku peleburan plasma biasanya memiliki jaket yang didinginkan air atau bentuk sistem pendingin lainnya untuk melepaskan panas dari dinding tungku dan obor plasma. Memilih tungku dengan sistem pendingin yang efisien dapat memastikan pengoperasian yang stabil dan masa pakai yang lama.

• Biaya:

  Biaya adalah pertimbangan penting tetapi tidak boleh menjadi satu-satunya faktor.

Tanya Jawab

T: Seberapa aman tungku peleburan plasma?

Tungku peleburan plasma sepenuhnya aman. Peralatan ini dirancang agar efisien dan aman. Banyak fitur keselamatan terintegrasi, seperti pipa obor plasma kedap bocor, katup pelepas tekanan, kontrol PLC, tombol henti darurat, dll. Selain itu, tungku didinginkan dengan jaket air dan perisai yang didinginkan udara untuk mencegah kepanasan.

T: Apakah tungku busur plasma membutuhkan catu daya?

Tungku peleburan plasma menggunakan generator plasma untuk menghasilkan busur listrik. Generator diberi makan dengan daya DC yang dikonversi dari daya AC oleh unit transformator/penyearah terpisah. Jadi, ya, tungku peleburan plasma membutuhkan catu daya.

T: Bagaimana cara mengisi item dalam tungku busur plasma?

Dalam tungku busur plasma, item diisi melalui tutup atas. Setelah peleburan dan penyempurnaan, mereka juga dibuang melalui bagian atas.

T: Gas apa yang digunakan dalam tungku busur plasma?

Dalam tungku busur plasma, hidrogen, argon, dan gas lainnya digunakan sebagai gas pembentuk busur plasma. Biasanya, argon digunakan sebagai gas utama. Gas lain mungkin ditambahkan tergantung pada item yang akan dilebur.