AT294266B - Verfahren zur raschen und kontrollierbaren Erhitzung elektrisch leitfähiger Werkstoffe - Google Patents

Description

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  Verfahren zur raschen und kontrollierbaren Erhitzung elektrisch leitfähiger Werkstoffe 
Die Verwendung von Plasmaflammen als Wärmequellen hoher Temperaturen ist seit längerem bekannt. Das Arbeitsgas wird hiebei in einem elektrischen Lichtbogen bis zu seiner Ionisations-bzw.
Dissoziationsenergie aufgeheizt und tritt in Form einer scharf begrenzten, flammenähnlichen Entladung aus dem Plasmaerzeuger aus. Eine andere bekannte, aber nicht zum Stande der Technik gehörende
Verfahrensweise besteht in der   Verwendung"kalter"Hochdruckplasmen,   die plasmadynamisch als quasi-isotherme Zweikomponentensysteme zu behandeln sind und die bei Wechselwirkung mit Materie niedriger Impedanz zur Freisetzung von Wärme, d. h. zum Auftreten hoher Temperaturen führen können.

   Bei den seit 1941   bekannten"Hochfrequenzfackeln"handelt   es sich um ein ähnliches, allerdings unkontrollierbares und unerwünschtes Phänomen. 



   Während die eingangs erwähnten Plasmaflammen auf einfache Weise im elektrischen Lichtbogen erzeugt werden können, ist eine hinreichend feinstufige Regelung ihrer Leistung vor allem in Hinblick auf die Gleichmässigkeit der räumlichen Verteilung der Energiedichte, die in vielen Fällen von
Bedeutung sein kann, nur sehr begrenzt möglich. Vor allem die radiale Struktur der Energiestromdichte ist hier zu berücksichtigen, die zwar bei den bekannteren Verwendungsbereichen wie Schmelzen,
Schweissen und Schneiden wenig kritisch ist, dagegen etwa bei der Behandlung von Oberflächen sehr wesentliche Bedeutung hat. 



   Die Verwendung von Hochfrequenzplasmen ermöglicht nun diese gleichmässige Erhitzung. Die zu ihrem Einsatz erforderliche Hochfrequenzleistung ist beachtlich hoch, es sind umfangreiche Störschutzmassnahmen erforderlich, eine gleichmässige Erhitzung grösserer Werkstücke erfordert Kompensationsschaltungen, vor allem aber ist eine Absolutmessung der übertragenen Energie in den in Frage kommenden Frequenzbereichen, und damit reproduzierbares Arbeiten an verschiedenen Betriebsstellen, mit vertretbarem Aufwand, nicht möglich. 



   Die plasmadynamische Analyse zeigt nun, dass es sich bei den Hochdruck-HochfrequenzPlasmoiden um Systeme handelt, die zu ihrer Entstehung an sich wenig Energie benötigen, genetisch anisotherme Zweikompenentensysteme darstellen und erst mit Einsetzen der Wechselwirkung mit leitfähigen Körpern zu diffuionsbestimmten isothermen Hochfrequenz-Lichtbögen entarten. Es folgt daraus unmittelbar, dass zur Erzeugung der primären, kalten quasi-isothermen Hochfrequenzentladung eine Stromquelle geringerer Leistung ausreicht und dass die zur Erhitzung notwendige Leistung dieser Hochfrequenzspannung als regelbare Gleich- oder Wechselspannung überlagert werden kann, ohne phänomenologische Änderungen zu verursachen.

   Diese Hochfrequenzspannung darf nicht mit der zur Zündung konventioneller Plasmabrenner verwendeten Hilfszündspannung verwechselt werden, deren Zweck darin besteht, den Lichtbogen durch Primärionisierung der Zündstrecke einzuleiten, wobei nach erfolgter Zündung der Lichtbogen selbstständig weiterbrennt, wie dies   z. B.   in der brit. Patenschrift Nr. 1, 033, 392 beschrieben ist. 



   Die Erfindung besteht darin, dass eine fortlaufende Ionisierung eines ionisierbaren gasförmigen Mediums mittels einer hochfrequenzführenden Elektrode erfolgt, so dass das Gas in den Plasmazustand übergeführt wird und dass dieses so laufend erzeugte Plasma mit einem elektrisch leitenden Werkstück in 

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 EMI2.1 

Claims (1)

1. EMI2.2 <tb> <tb> :GB-PS <SEP> 1017012 <SEP> GB-PS <SEP> 1 <SEP> 033 <SEP> 392 <tb>