A305 Lazer Ve Plazma Kaynagi Uygulamalari

8/3/2019 A305 Lazer Ve Plazma Kaynagi Uygulamalari

1/49

1

T.C.SLEYMAN DEMREL NVERSTES

SENRKENT MESLEK YKSEKOKULUMAKNA RESM KONSTRKSYON BLM

BTRME DEV

LASER VE PLAZMA KAYNAIVE UYGULAMALARI

YNETENMak. Yk. Mh. H. Cenk BAYRAKLI

HAZIRLAYANLARDeniz GNAY 0009Deniz ZKAN 0010Sevgin ENTRK 0035

ISPARTA 2001


2/49

i

NSZ

Bitirme devi projemizde kaynak yntemlerinden lazer ve plazma Kayna ve

uygulamalarn anlatmaya altk. Projeyi hazrlarken Selahaddin ANIKn Plazma Teknii

ve 1000 Soruda Kaynak Yntemleri adl kitaplarndan yararlandk. Bu almamzn bizden

sonraki arkadalarmza faydal olmasn dileriz.

almalarmz srasnda bize yardmlarn esirgemeyen sayn hocamz; Makine

Yksek Mhendisi H. Cenk BAYRAKLIya teekkrlerimizi sunarz.

Deniz GNAY

Sevgin ENTRK

Deniz ZKAN


3/49

ii

NDEKLER

NSZ ..................................................................................................................................iNDEKLER...................................................................................................................... ii

EKLLER LSTES ............................................................................................................iii1. LAZER VE PLAZMA KAYNAI TEKNKLER ............................................................ 11.1. Birletirme Tekniklerinin Geliimi .............................................................................. 11.2. Kaynak Hakknda Genel Bilgiler ................................................................................. 31.3. Inla Kaynak ........................................................................................................... 4

1.3.1 Delik ama ............................................................................................................ 5 1.3.2. Plazma-Ark sistemleri ......................................................................................... 7

1.3.3. Elektron n ile kaynak ....................................................................................... 81.3.3.1 Elektron tabancas........................................................................................ 91.3.3.2 Vakum odas.............................................................................................. 101.3.3.3. Balantnn hareket ettirilmesi................................................................... 11

1.3.3.4. Uygulamalar ............................................................................................. 111.3.4 Lazer sistemleri ................................................................................................... 13

1.3.4.1. Lazer kayna ............................................................................................ 162. PLAZMA KAYNAI...................................................................................................... 263. YKSEK G PLAZMA BRLETRME KAYNAI.................................................. 36

3.1. Prensibi ..................................................................................................................... 363.2. zellikleri ................................................................................................................ 383.3. Kullanm Alanlar...................................................................................................... 40

4. MKROPLAZMA KAYNAI......................................................................................... 414.1. Prensibi ..................................................................................................................... 414.2. zellikleri ................................................................................................................. 414.3. Kullanm Alanlar...................................................................................................... 42

5. PLAZMA DOLGU KAYNAI ....................................................................................... 425.1. Prensibi ..................................................................................................................... 425.2. zellikleri ................................................................................................................ 435.3. Kullanm Alanlar..................................................................................................... 44

6. SONU .......................................................................................................................... 45


4/49

iii

EKLLER LSTES

ekil 1.1. Cvata balantl kaynakl kiri ............................................................................... 2ekil 1.2. Delik Amann Prensipleri .................................................................................... 5

ekil 1.3. Elektron In le Kaynan Enine Kesiti................................................................. 6ekil 1.4. Plazma-Ark Kayna .............................................................................................. 8ekil 1.5. Bir Elektron In te Kaynak Makinasnn Temel Elemanlar ................................. 9ekil 1.6. Kaynak iin kullanlan elektron n tabancasnn temel elemanlar........................ 9ekil 1.7. Tala kaldrarak ilenmi pompa elem. elektron n ile kaynaa ait bir rnek...... 12ekil 1.8. Byk bir elektron n ile kaynak odas. ............................................................. 13ekil 1.9. Lazer Kayna...................................................................................................... 14ekil 1.10. Bir YA Lazerinin Prensibi. .............................................................................. 15ekil 1.11. Bir CO2 Lazerinin Diyagram ............................................................................ 16ekil 1.12. 10 mm kalnlnda bir elikte tipik bir lazer kayna profili. ............................. 17ekil 1.13. Lazer Kayna in Tel Besleme Cihaz............................................................. 17

ekil 1.14. ki Pasolu Lazer Kaynann Makro Kesiti. ........................................................ 18ekil 1.15. Laserin alma Prensibi................................................................................... 20ekil 1.16. Kat Hal Laserinin Prensibi................................................................................. 21ekil 1.17. CO2 Laserinin Prensibi ....................................................................................... 22ekil 2.1. Plazma Kaynanda Prensip Ve Diki Formu ....................................................... 26ekil 2.2. TIG-WIG ve Plazma Arkndaki Scaklk Profili.................................................... 28ekil 2.3. TIG-WIG ve Plazmada Scaklk Dalm............................................................. 31ekil 2.4. Ak Delikli Plazma Kaynann ematik Gsterilii ............................................ 32ekil 2.5. Plazma Toz Doldurma Yntemi...................................................................... 33ekil 3.1. Yksek g plazma birletirme kayna prensibi ve karlatrlmas. ................... 37ekil 3.2. z Gazl Plazma Kayna fleci Prensip emas ................................................. 37ekil 3.3. Baz Gazlara Ait Scakla Bal Olarak Is Younluu........................................ 38ekil 3.4. Yksek Gl Plazma flelerinde Memenin Radyal Soutulma Semas............. 39ekil 3.5 Plazma kaynann G Ynnde Alternatifleri le Karlatrlmas .................... 40ekil 4.1. mikroplazma kayna prensip emas.................................................................... 41


5/49

1

1. LAZER VE PLAZMA KAYNAI TEKNKLER

1.1. Birletirme Tekniklerinin Geliimi

Metaller insanlar tarafndan binlerce yldan beri kullanlmakla birlikte, ilk yararl metalin

nasl retildiini kimse kesin olarak bilmemektedir. Meteoritlerle yer yzeyine gelen metal

paracklarnn yararl zelliklere sahip olduunun kefedilmi olmas mmkndr. Bakr ieren

minerallerin bulunduu bir yrede yaayan insanlarn bilmeden bu filizleri kamp ateinde

stm olmas ihtimali daha da fazladr. Uygun artlar altnda, bu olay ekile

ekillendirilebilen ve saf olmayan bakr paracklarnn retimine neden olmu olabilir.

Orijinleri ne olursa olsun, metallerin erken alarda kullanlm olduu bakr alamndan

(bronz) yaplm aletlerin ortaya kartlmas ile kantlanmtr. lkel yerleim merkezlerinden

baltalar, mzrak ulan ve ss eyalar kartlm ve arkeologlar bunlarn imdi bronz a olarak

adlandrdmz dnemde retilip kullanldn gstermilerdir.

Bronz, bakr ve kalay alam olup bu alamn zelliklerinden biri de, iyi bk kesici u

oluturabilecek tarzda ekillendirilebilmesidir. Bu zellik, akmak tandan baltalar ve

mzraklarla avlanmak zorunda kalan ge ta devri avclarna ok ekici gelmi olabilir.

Bronzun ev aletlerinin yapmnda da kullanlmas, zellikle ahaba dayal inaat

tekniklerinde gelimeler olduu anlamna da gelmektedir.

O zaman mevcut olan tekniklerle tamamen bronzdan yaplm byk paralarn

retimi mmkn olmadndan, yeni bulunan bu metalin kullanm alanlar snrlyd. Balta ve

mzrak saplan kullanm bakmndan ahap gibi esnek bk malzeme gerektirdiinden, bu durum

balta ve mzrak yapmna bk engel tekil etmiyordu. Ba ksmn sapa birletirilmesinde

kullanlan ve o zamann ihtiyalarna cevap veren eitli yntemler bulunmutu. Metalin metale

uygun bk ekilde birletirilme yntemi ise henz bulunmamt. Milttan nce 1400 yllarnda

Suriyeliler'in bulduu sylenen demirci kaynandaki gelimeler bk yana braklrsa, kk

metal paracklarn birletirilerek daha byk ve daha karmak paralan retmedeki

yetersizlik, mhendislikteki gelimeyi 19.cu yzyln balarna kadar engellemitir. tiraf

etmek gerekli ki dkm teknikleri anlarn ve toplam retiminde olduu gibi son haddine

kadar kullanld. Ancak elde edilen metal gevrektir ve mukavemeti demircinin ekici

altndaki dvme paralarn mukavemetine nazaran ok daha dkt. Ancak dvme paralar

da kk boyutlarda retilebiliyordu ve bu nedenle de birletirilmelerine ihtiya vard.

Gelimelerin ou askeri gereksinimlerden domutur.


6/49

2

Buna en gzel rnek valye zrhlarnn perinlenmesidir. Bu sayede zrhtaki hasara

uram zrh paralarnn deitirilebilmesi salanmtr. Cvatalama, perinleme, lehimleme ve

son olarak da kaynak gibi birletirme tekniklerinin ticari boyutlarda ortaya k ancak

makinaya bal endstriyel devrimin gereklemesiyle mmkn olmutur.

Bugn ok sayda kullanlabilir birletirme teknii vardr ve gnmzdeki sorun

birletirmenin nasl yaplaca deil, en iyi birletirme ynteminin nasl seileceidir. Bronz

a insan birletirme yntemi olarak sadece kama kullanma veya deri eritle balama

arasnda seim yapmak zorunda iken, gnmzde bk tasarm mhendisi, ayn derecede uygun

drt veya be deiik birletirme tekniinin olduu durumlarla kolaylkla karlaabilir. Her

yntemin kendine has zellikleri vardr ve en uygun seim iin bir ok hususun

deerlendirilmesi gerekir. Mukavemet, retim kolayl, maliyet, mr, korozyondayanm ve grn gibi faktrlerin greceli nemi byk lde gznne alnan

uygulamaya baldr.

Bir kpr tasarmcs, kpr platformunda hareket eden vastalarn oluturduu

deiken ykleri tayacak levhalar birbirine birletirecek yntemler arar. Birletirme

ilemlerini mmkn olduu kadar abuk yapmak her ne kadar arzulanr ise de, bu her

uygulama iin birinci derecede neme haiz bir husus deildir. Gerekte baz

balantlarn yerinde yaplmas zorunlu bir faktr olarak karmza kabilir. Bu

nedenden dolay ke kayna kirilerin atlyedeki imalatnda ska kullanlrken; bu

kirilerle ilgili kritik balantlar, daha iyi bir kalite kontrol ve zor yerlerde alma

kolayl salamak gibi yararlarndan tr yerinde yaplan cvata balants ile

gerekletirilir (ekil l.1).

Yerinde yaplan Atlyede yaplancivata balants kaynaklar

ekil 1.1. Cvata balantl kaynakl kiri


7/49

3

Buna karlk, kprden geen otomobillerin imalats ise retim hatunda

kullanlabilmeye uygun gvenirlilik, tekrarlanabilirlik ile birlikte yksek retim hzna

sahip birletirme tekniklerini aratrr. Genellikle byk i gc gerektiinden bu

yntemler mmkn olduunca yan kalifiye operatrler tarafndan uygulanmaya msait

olmaldr. Bu ise, retim dzeninin kurulmas, kontrol veya izlenmesi iin uzman

personel gerektirir.

1.2. Kaynak Hakknda Genel Bilgiler

Kaynak, zlemeyen balama elemanlarndandr. ki veya daha fazla

malzemeleri birleme belgelerine s veya basn veya her ikisini birden kullanarak,

bir ilave kaynak malzemesi kullanarak veya kullanmadan zlmez bir btnhalinde birletirmektir.

Zamanmzda kaynak balantlar elik kiriler, tank, kazan, dkme ve dvme

makinalarnda perinin verini alm, atlak ve krlmalarda, tamir maksadyla ok

tarafl yama yaplmasnda, anm yerlerin doldurulmasnda, takviye ve dolgu

kayna olarak kullanlmaktadr. Ayrca kaynak balantlarn ayrlmasnda,

delinmesinde, kesilmesinde ve ekillendirilmesinde de kullanlmaktadr.

Kaynan uyguland malzemeler metal, plastik, cam ve bakalit malzemeler

gibi farkl zellikte elan her trl malzemeye uygulanabilir, teknikte en ok

uyguland malzemeler elik, elik dkm, pik, karbon alaml elikler, Alimnyum

ve alamlar, Magnezyum alamlar, Nikel, inko, Kurun malzemelerin balanmas

gibi metal malzemelerin yannda, termoplastik Malzemelerde de geni bir uygulama

alanna sahiptir.

Kaynak balants perine nazaran %20 hafif ve daha mukavemetlidir.

Kaynan yaplmas, ballanacak paralar ergime scaklna kadar stlr ve

iki malzeme birbirine ya dorudan yada ara dolgu malzemesiyle kaynatlr. Dikkat

edilecek en nemli nokta balant yaplacak malzemelerin ve dolgu maddesinin zel-

liklerinin ayn veya bir birine ok yakn olmas mukavemeti artrmaktadr.


8/49

4

Kullanlan Kaynak Metodlar;

1. Ate kayna,

2. Gaz ergitme kayna,

3. Elektrik Ark kayna,

4. Elektrik diren kayna,

5. Al+Demiroksit altnda termik kaynak ,

6. Koruyucu gaz altnda kaynak,

7. Laser Kayna,

8. Plazma Kayna.

Kaynak Diki ekilleri;

1. Aln kayna dikileri,

2. Ke kayna dikileri.

Kaynak Kalitesine Etki Eden Faktrler;

1. Malzeme,

2. malzemenin hazrlanmas,

3. Kaynak yapm ekli,

4. Kaynak dolgu malzemesi seimi,5. kaynak iisinin ustal,

6. Kontrol.

Kaynan kalitesini bu faktrler belirler. 6 zelliin arand kaynak 1. snf, ilk be

zelliin arand kaynak 2. snf, bu zelliklerin aranmad kaynak ise 3. snf kaynaktr.

1.3. Inla Kaynak

Ark eritme kaynanda yzeyde kaynak banyosunun genilii genellikle 5 il 10 mmarasndadr. Bu ise arkta elde edilen snn gerilime, akm iddetine ve kaynak hzna bal olarak

40 il 180 mm2'lik bir alan aralnda dald anlamna gelir. Is balantya doru aktka,

kaynak banyosu karakteristik fincan taba eklindeki profilini alr. Kaynak dikiinin

oluturulmasnda kkten farkl dier bir yaklam, daha modem bir grup ilemin kullanlmasdr.

Bunlardan en nemli : Plazma ark, elektron n ve lazer kaynak yntemleridir. Bunlarn

her birinde erime ve balant oluumu yksek enerjili sran kullanld "delik ama" denilen

bir teknikle gerekletirilir.


9/49

5

1.3.1 Delik ama

Delik amann nasl altn bir metal levhann yzeyine dorultulmu bir n

gznne alarak grebiliriz (ekil 13.1). In ok kk bir apa sahiptir; bu sayede levha

yzeyinde l veya 2 mm apndaki bir nokta zerine odaklanabilir. In ayn zamanda ok yksek

bir kinetik enerjiye sahiptir ve bir kat cisme arptnda bu enerjiyi serbest brakr. Baard

bir kaynan gerekletirilebilmesi iin serbest braklmas gereken enerji miktar l O

kW/mm2'n zerinde olmaldr.

ekil 1.2. Delik Amann Prensipleri

Inn arpma noktasnda metalin scakl kk bir alanda hzla ykselir. Metal

erir ve bir ksm da buharlar. Erimi metal kenarlara doru itilir ve bir krater oluarakdaha nce meydana gelmi olan kk banyonun dibindeki kati metal ortaya kar. In

bundan sonra kah haldeki metale arpar ve bylece biraz daha enerji serbest kalr.

Ortaya kan yeni metalde de erime oluturur; yeni bir krater meydana gelir ve bu

evrim, n tm levha kalnl boyunca nfuz edinceye kadar devam eder. Bu aamada

levha kalnl boyunca devam eden bir silindirik boluk veya bir delik oluur. Bu

deliin cidar, n ekseninden darya doru zorlanarak atlm, erimi metalle kapldr.


10/49

6

Bu metal, yzey gerilimi ve delikte mevcut metal buharnn basnc sayesinde

yerinde kalr.

Bylece n, ok az bk enerji kaybyla, delik boyunca ilerleyerek levhann dier

tarafna ular. Bununla beraber, n bir tarafa doru hareket ettirecek olursak, deliin

cidarna temas eder ve enerjisini salar. Delik geici olarak uzam hale gelir. Inn terk

ettii alandan s kayb olur ve deliin arka cidarndaki metalin bir ksm katlar. n

taraftan eriyen metal, yzey geriliminin etkisiyle, dairesel kesiti yeniden oluturmak

zere deliin evresine doru akar. In levha boyunca hareket ederken, bu svlama ve

katlama olaylar deliin eklini niform halde tutacak tarzda dzenli olarak ilerler.

Hareketin tamamlanmasndan sonra, nn hareket dorultusu ve levha kalnl

boyunca ince bk dkm metal band oluur.

Tanmlanan bu ilemler dizisine "delik ama" ad verilir. Karlkl yzeyleri

arasnda kk bk aralktan baka bir eyi olmayan bir kt aln balantsnda, balant

izgisi boyunca n hareket ettirerek, delik cidarlarn kaplayan erimi metal

yardmyla ara yzeyde bk kpr oluturduundan, delik ama kaynaa uygun bk

tekniktir. Dier eritme kayna sistemlerinde olduu gibi, arka cidardaki erimi metalin

srekli katlamas balantnn iki elemann birbirine birletirir.

Delik amayla yaplan kaynaklar 20/1 gibi yksek deerlere ulalabilen byk

derinlik/genilik oranlan ile karakterize edilirler (ekil 1.3.).

ekil 1.3. Elektron In le Kaynan Enine Kesiti.


11/49

7

Katlamann erime snrndan merkeze doru gelitii ve iri tanelerin olutuu geleneksel ark

eritme kaynanda, katlamada bu kadar yksek derinlik/genilik orannda bir kaynak dikii

oluturulabilseydi, kaynakta mutlaka atlama grnrd. Katlama daima erimi ince metni

tabakalarnda olutuundan, delik amayla baarl sonular elde etmek olana vardr. Katlamada

kk taneler oluur ve kaynak metali yksek scaklklarda iyi bir mukavemete sahiptir. Katlama

kaynak kalnl boyunca dey bir ekilde olmayp kaynak ilerleme dorultusunda olduundan,

kaynak metalindeki ekmenin oluturduu boluu doldurmak iin yeterli sv metal takviyesi

salama problemi daha kolay zlr hale gelmitir.

Delik ama yntemi iki byk stnlk salar: niform nfuziyetli kaynaklar

kolaylkla elde edilir ve kaynan paralel kenarl olmas, ok az veya hi distorsiyonsuz niform bir

"ekme" oluturur. Delik ama iin bir ka eit mmkn enerji kayna nerilmi olmakla birlikte

halen sadece sistem kullanlmaktadr: Plazma ark, elektron n ve laser.

1.3.2. Plazma-Ark sistemleri

Plazma terimi iyonlam bir gaz ktlesi anlamna gelir. Bir gaz, pozitif iyonlaryla negatif

ykl elektronlarna ayrmaya yeterli ykseklikte bir scakla stldnda plazma oluur. Bu

ayrmay oluturmak iin bir enerji gerekir ve kaynakta bu enerji arktan salanr. Ark stununun

merkezindeki gaz, oluan scaklklarda ayrr ve plazma yaratr. Bu gaz, ark stunundan uzaa doruakarken ntr atomlar oluturmak zere yeniden-birleir ve bu srada ortama s enerjisi salar.

TI kaynanda kullanlan tungsten arklarnda elde edilen scaklklar 11.000 0C

mertebesindedir. Ark stunu an eklindedir (ekil 1.3.3) ve gaz korumas atanda serbeste

hareket edebilir. Ark, su soutmal bir bakr meme tarafndan sanl ise daralr ve ark stunundaki

scaklk 20.000 C civarna ykselir.

Plazma daralm ark boyunca harekete zorlanrsa, allagelmi kaynak arklarndan elde

edilebilenden ok daha yksek scaklklara ykselir. Bu nedenle plazma gaz hzla genleir

ve daralm meme aandan scakl yksek bir gaz jeti olarak kar. Dier bir deyimle, delik

ama iin gerekli olan yksek enerjili bir eit n elde edilmi olur.

Bunu kullanarak 3-15 mm kalnlktaki malzemelerdesin kaynan 100 - 300A akm

iddetiyle bir pasoda gerekletirmek olanakldr. Hzlar TI kaynanda benzer

balantlarda gerekletirilen hzlardan % 40 il % 80 arasnda daha yksektir.


12/49

8

Bu yntem, uygulama aral snrl olduundan geni lde kullanlmamaktadr.

Ancak, delik amaya zg ok iyi nfuziyetli diki profillerinin stnlnden yararlanan boru

kayna teknikleri gelitirilmitir.

Tungsten elektrot (negatif)

Ark stunu memedekiDelikte daralr.

S geni

Kaynak banyosu Derin dar delii

Geleneksel Ark plazma (veya daraltlm)TI kayna

ekil 1.4. Plazma-Ark Kayna

Plazma-ark kaynann mikro-plazma kayna olarak bilinen dk akn bir

eidinin baarl bir ekilde kullanlabilecei gsterilmitir. Bu sistem 0,1 - 10 A

arasndaki akm deerlerinde almakta ve plazma ark kaynanda gerekli olandan ok daha

basit bir meme kullanlmaktadr. Mikro-plazma kayna dk akmlarda kararl bir alma

olana saladndan, zellikle l mm'den ince metallerin kaynanda ok kullanldr. TI

kaynanda bunu gerekletirmek gtr. Kaynak dikileri kk olup allm ark

kaynaklarnda elde edilenlere ok benzerdir. ok ince salarda plazma jeti kullanlarak delik

am'a ynteminin etkin bir ekilde alabilmesi olanakl grlmemektedir.

1.3.3. Elektron n ile kaynak

Elektron n ile kaynak makinas 3 temel elemana sahiptir (ekil 1.5):

a) Kontroll elektron n oluturan bir tabanca,

b) Gerekli pompa ile donatlm bir vakum odas,

c) In balant izgisi boyunca hareket ettiren veya i parasn tabanca alanda hareket

ettiren bir nite.


13/49

9

ekil 1.5. Bir Elektron In te Kaynak Makinasnn Temel Elemanlar

1.3.3.1 Elektron tabancas

Elektron n ile kaynaktaki ticari donanmlar iinde eitli tipten tabancalar kullanma

sunulmutur. Ancak bunlarn hepsi de televizyon cihazlarnda bulunan termoiyonik valfler ve

katot n tplerindeki prensiplere benzer prensiple almaktadr. Elektron memba, elektron

akn kontrole yardmc olan, kap eklindeki bir elektroda monte edilmi, stlm bir tungsten

filamandr (ekil 1.6).

ekil 1.6. Kaynak iin kullanlan elektron n tabancasnn temel elemanlar


14/49


15/49

11

1.3.3.3. Balantnn hareket ettirilmesi

Balant kkse, i parasn hareket ettirmek yerine n hareket ettirerek

kaynak tamamlanabilir. Byle bir i iin mekanik bir hareket sistemi gerekmediinden, bu

yntem bir stnle sahiptir. Burada n, ekseninden manyetik sarglar vastasyla

saptrlabilir. Sarglarda akan akm, n nceden planlanm bir yrngede hareket edecek

ekilde programlanabilir. Bununla birlikte maksimum saptama greceli olarak kktr ve

uygulamalarn ounda tabancann ve is parasnn birbirlerine gre hareket ettirilmesi gerekir.

Genel olarak odann dna monte edilmi bir motor kullanarak i parasn hareket

ettirmek daha kolaydr. Hareket dilileri vakumda altndan normal gres ve yalarn

buharlamas ve oday kirletmesi nedeniyle, kuru yalayclar kullanlmaldr.

1.3.3.4. Uygulamalar

Elektron n ile kaynak, titan ve zirkon gibi ok reaktif metallerin

birletirilmesinde zellikle yararldr. Bunlarn kirlenmesi vakum sayesinde engellenir.

Bununla birlikte yntem bu malzemelerle snrl deildir ve bu zel delik ama ynteminin

kendine zg dier niteliklerini kullanan birok uygulama vardr:

a)75 mrn kalnla kadar levhalarn aln kaynann bir pasoda gereklemesini

salayan nfuziyet,

b) Levhann ntr ekseni etrafndaki niform ekme ve dar s tesiri altndaki

blgenin ok: az distorsiyon oluturmas nedeniyle elemanlarn kaynaktan sonra ilenmesine

gerek; olmamas.

c) Vakum sayesinde kaynak metalinden gazlarn uzaklatrlmas: rnein

hidrojen dzeyi, sertleebilen eliklerin kaynan s tesiri alandaki blgede atlaklar olumakszn

baarl bir ekilde gerekletirilebilecek, deerlere der.

Vakum odalarnn yksek maliyeti, elektron n ile kaynan byke paralarda

kullanlmasn snrlar. Bu yntem, endstriyel uygulamada, geleneksel eritme kaynana;

gnmze kadar nemli bir rakip olmamtr. Ancak zellikle makina imalatnda yeni

olanaklara yol amtr. Aktarma sistemlerindeki dili gruplar, korozyona direnli

alamlardan yaplm karmak supap dzenekleri ve basn kapslleri, ilenme ncesi

artlarda boyutsal toleranslarda nemli bir kayp olmakszn, kaynak edilebilen

elemanlara ait birka rnektir.


16/49

12

Bu elemanlar, benzer ilerin ark eritme kaynanda yaplmas halinde gerek duyulan

kaynak sonras sl ilem ve ileme operasyonlarna gerek olmakszn kaynak yaplarak

kullanlabilir.

ekil 13.6'da gsterilen eleman tek paradan tala kaldrarak elde edilmesi zor ve pahal

olan bir tasarma ait rnektir. Bu tasarm tek bir para yerine paradan meydana gelecek

ekilde dzenlenirse bu para tala kaldrma yoluyla elde edildikten sonra birbirlerine elektron

n ile kaynatlarak imalat ok daha kolay bir hale getirilebilir. Eleman uygulamaya alnmadan

nce kaynaklarn d yzeylerindeki fazla metalin giderilmesi iin ok az miktarda tala

kaldrmaya ihtiya vardr.

Elektron In le Kaynak

ekil 1.7. Tala kaldrarak ilenmi pompa elemanndan elektron n ile kaynaa

ait bir rnek.

Elektronik endstrisi elektron n ile kayna youn lde kullanmaktadr.

Kk kaynaklan hassas bir ekilde istenen yerde gerekletirebilme kabiliyeti

izolasyon kapsllerinde nemli bir stnlktr. phesiz bir ok uygulamadaki en

nemli husus kullanlan malzemeye salanan korumadr: Vakum alanda kaynak yan

iletkenlerin almasn bozabilen oksidasyon riskinin olmayaca anlamna gelir.

Uygulamann dier ucunda, oda ve tabanca tasarmndaki gelimeler kaln

malzemelerden yaplm byk elemanlarn kaynak edilebilmesini de mmkn

klmtr. ekil 1.7; 75 kW'lk bir tabanca ile alan ve 7m x 3.6 m faydal alma

hacmine. sahip bir oday gstermektedir. Bu odann basnc alma basnc olan 5.10 -2

Torr'a (7 N/m2) yaklak 35 dakikada drlmektedir ve burada 150 mm kalnla

kadar elikler kaynak edilebilmektedir. Bu kalnlkta 3 metre uzunluunda aln kayna

yaklak 20 dakikada tamamlanmaktadr.


17/49

13

ekil 1.8. Byk bir elektron n ile kaynak odas.

1.3.4 Lazer sistemleri

Younlatrlm k nlarnn stma etkisi ok iyi bilinmektedir. Gne nlarnnbytele bir nokta zerinde odaklanarak bir kad yakmas mmkndr. Btn nlar tek bir

noktaya ynlendirilerek enerji younluu arttrlr ve kat ateleme scaklna ykselir.

Bu ekilde devreye sokulabilecek enerji miktar snrldr. Bir para kad atelemek

greceli olarak kolaydr ancak bir para elik zerindeki etki ihmal edilebilecek

mertebededir. elikte s hzla etrafa iletilir ve scaklk sadece birka derece artar.

Grnr k farkl dalga boylarda ok sayda radyasyondan meydana gelmitir.

Dalgalar tesadfi dorultularda hareket eder ve ayn fazda deildirler. Metali eritmek iin gerekliyksek enerji younluklarna ulamadan evvel radyasyonlar bir lazer kullanlarak ayn dalga

boyuna evrilmeli ve ayn faza getirilmelidir.

Lazer ismi "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" kelimelerinin

ba harflerinden olumutur. Basit bir laserde (ekil 1.3.8) beyaz k darbeleri YA

kristaline ynlendirilir. YA, Ytrium Alminyum Gamet kelimelerinin ba harflerinden

meydana gelmitir.


18/49

14

ekil 1.9. Lazer Kayna


19/49

15

YA kristali enerjiyi absorbe eder ve bunu birka mm apndaki tek dalga boylu

kzltesi k demetine dntrr. YA lazerinin k yksek ortalama! glerde alma

yetenei olmadndan snrldr. Gnmzde kullanlan ticari! ekipmanlar da ortalama g -

100 "h snrlanmtr ve bunlarla l mm'lik kaynak nfuziyeti elde edilir. Daha fazla

nfuziyetli kaynakta ok daha yksek seviyedeki glerde (15 k W" a kadar) srekli alma

gerekir.

Kaynakla kullanlan yksek gl ticari lazerlerde YA kristalinin yerine CO2, azot ve

helyum gazlarnn karmyla doldurulmu bir tp almtr (ekil 1.3.9). Tp iine

yerletirilen elektrodlar arasnda oluan yksek bir gerilim gaz floresan hale getirir.. Dearj

iinde ykseltilen kzltesi nlar tpn sonundaki aynalar tarafndan yanstlr ve hasl olan

lazer demeti i paras zerindeki bir noktaya odaklanr. CO2 lazerleriyle 20 kVa kadar k

gleri elde edilebilmektedir.

ekil 1.10. Bir YA Lazerinin Prensibi.


20/49

16

1.3.4.1. Lazer kayna

Birok adan lazer kayna elektron n ile kaynaa benzerdir. In para yzeyine

arptnda kindik enerji salnr ve bir kaynak banyosu oluur. Dk g seviyelerinde kaynak

banyosu fincan taba eklindedir ve bir ark kaynandakine benzerdir. Elektronik

endstrisindeki nokta kayna iin zellikle tellerin dz yzeylere birletirilmesinde ve kenar

birletirilmelerinin salamlatrlmasnda dk gte lazerler kullanlmaktadr 1.5 kWn

zerindeki g seviyelerinde delik ama meydana gelebilir ve kaynaklar elektron n ile

kaynakla ortaya kana benzer karakteristik bir profil oluturur (ekil 1.9). Bu tip kaynaklar

ticari olarak mevcut olan lazerler ile 10 mm kalnlklara kadar paralarda gerekletirilebilir.

Ancak 6 mm. nin zerindeki kalnlklarda hareket hz l m/dak'nn altna drlr ve bu

dk hzlarda kaynak banyosunda stabilite problemleri ortaya kar. Bunu ortadan

kaldrmann bir yolu, ok pasolu kaynakyapmak ve bu amala ikinci paso iin dolgu metali salayan

bir tel besleme cihaz kullanmaktr (ekil 1.11).

ekil 1.11. Bir CO2 Lazerinin Diyagram


21/49

17

ekil 1.12. 10 mm kalnlnda bir elikte tipik bir lazer kayna profili.

Elektron n ile kaynan tersine lazer n havada kolaylkla hareket ettiinden bir

vakum odas gerektirmez. Bu nemli bir avantaj olmakla birlikte buradan kaynan

atmosferik kirlenmeye manz kalaca anlam kar. Erimi metal TI kaynandakine benzer

ekilde bir helyum veya argon gaz ile korunmaldr (ekil 1.13.).

ekil 1.13. Lazer Kayna in Tel Besleme Cihaz


22/49

18

ekil 1.14. ki Pasolu Lazer Kaynann Makro Kesiti.

Lazer kayna endstride yaygn bir ekilde kullanlmaktadr. Elektronik

endstrisi bu teknii geni lde kullanmaktadr ve nkleer reaktrlerin elemanlarnn

baarl lazer kayna rnekleri mevcuttur. Yakn zamanda otomobil ve dier mutfak

eyalar reticileri retim hatlarna lazerleri de sokmaya balamlardr. Otomobil

endstrisinde lazer kayna transmisyon elemanlarnn kayna iin elektron n ile

kaynan yerine kullanlmaktadr: Lazer kaynanda bir vakum odasnn olmay

kayp zaman azaltmaktadr. Yakt enjektrleri ve filtreler gibi kk niteler de lazerle

kaynak edilmektedir.

Elektron n ile kaynakta olduu gibi lazer tekniklerinin en ekici taraflar

stma etkilerinin snrl oluudur. Kalbin at hzn ayarlayan cihazlarn imalatnda

bunu ok iyi grmek mmkndr. Buradaki pil ve elektronik elemanlar ok yksek

scaklklara karldklarnda hasara urayacaklarndan, elemanlar stlm alandan

uzakta tutmak iin lehimli muhafazalar gerekli boyutlarndan ok daha byk

boyutlarda yaplrlar. Lazer kaynanda snn greceli olarak ok az yaylmas

muhafazlarn boyutlarnn, hastann yararna, nemli lde azaltlabilecei anlamna

gelir.


23/49

19

Laser In ile Kaynan nemi ve Prensibi

Montaj paralarnn srekli olarak klmesi, birletirme tekniinin daha kk

boyut alanlarna yaylmasn gerekli klmaktadr. Kk boyutlar kapsayan alanda,

klasik kaynak usulleri (elektrik diren kayna mstesna) kullanlamaz. Bu durum;

termokompresyon, ultra-sonik, elektron n ve laser n ile kaynak gibi yeni

birletirme usullerinin geliimini tevik etmitir. Bunlardan laser n ile kaynak,

aadaki avantajlara sahiptir:

a-) Birka mikron mertebesindeki blgelere odaklanabilme kabiliyeti ve 108 W/cm2'nin

zerindeki yksek g younluu sebebiyle; tungsten gibi yksek ergime scakl

(3400C) olan metaller kendiliklerinden erirler ve sya duyarl civar blgeler zerindekietki minimuma iner.

b-) Laser n temassz olarak alr, yani takm ile i paras arasnda hibir mekanik

kontakt olumaz ve i parkasnn istenmeyen alamlanmas veya distorsiyonu nlenmi

olur.

c-) Kaynak sresi; iri taneli olma, tekrar kristalleme ve segregasyon gibi uygun olma-

yan i yap deimelerine engel olacak ve hzl retimi salayacak kadar ksadr.

d-) Laser nn retin; mikroplazma kaynandaki gibi koruyucu gazlarn kullanlmas-

n, elektron n ile kaynaktaki gibi vakumun salanmasn gerektirmez. Bu sebepten

bilhassa seri imalat iin, retim hz, otomatize edilebilmesi imkan gibi stnlkleri

vardr.

Laser ad, "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation"

kelimelerinin ba-harflerinden olumutur (Uyarc Radyasyon Emisyonu ile In

Amplifikasyonu).

Bir cismin (kristal, gaz, sv) birden fazla sabit enerji konumu var ise, bu cisme

enerji verilerek veya alnarak bir enerji konumundan dierine geilebilir. Bir cisme

dardan enerji verilmesi, elektromanyetik nlar olarak veya elektriksel, kimyasal

veya s enerjisi ekline olabilir. Cismin enerji seviyesi belirli bir st eik deerine

ulatnda, her laser ortam iin karakteristik olan bir dalga boyuna sahip

elektromanyetik nlar yaylmaya, yani enerji dar verilmeye balar.


24/49

20

Laser sistemini oluturan elemanlar

Laser sistemi esas olarak, optik resonatr (Laser kafas) ve kumanda dzeni

enerji menbanda meydana gelir. Laser kafasnn ierisine sevk edilen enerjinin bir blm, laser aktif madde (ortam) tarafndan hacim ve zamana bal olarak

elektromagnetk bir na evrilir. Aktif madde kat, sv veya gaz eklinde olabilir. Sv

hal laseri, malzeme ilemek zere imdiye kadar hi kullanlmamtr. Lazerler srekli

veya darbeli olarak alrlar. Farkl laserler, farkl dalga boylarnda n ortaya

karrlar.

Kat Hal Laserlerinin Yaps

Bu amala kullanlan rubin (yakut) kristali bir AI203 -kalesi ve bu kafes iindeAl'un yerlerini alm yaklak % 0,05 C3+ (aktif) -iyonlarndan oluur. Rubin kristaline

dardan elektromanyetik n eklinde (grnr k) enerji sevk edilirse, elektronlar

yksek ve kararsz bir enerji seviyesine "pompalanr", sonra bu konumdan hzla ve n

yaymadan yar kararl ikinci bir enerji konumuna derler. Laser ortamndaki enerji

dnm, bu yar kararl konumdan temel enerji seviyesine inerken gerekleir ve

koheran bir n aa kar.

Kararsz konum

Metastabil konum

Enerji Enerji yaynm

Temel konum

ekil 1.15. Laserin alma Prensibi

A

bsorbsiyon


25/49

21

ekil 16'da bir kathal laserinin yaps grlmektedir. Laser malzemesinin

evresi helisel bir k menba ile evrilmitir. Burada kullanlan laser malzemesi,

rnein 5 mm apndaki bir rubin silindiridir. Ulardaki birbirine paralel iki yzeyin biri

yanstc dieri ise ksmen geirgen olacak ekilde hazrlanmtr. Bylece optik bir

rezonatr (titreen sistem) ortaya kar.Rezonatrn iinde bir duran dalga oluur ve bu

dalga, yeni Cr-iyonlarn emisyonuna neden olur. Eik deerine ulaldnda yar

geirgen yzeyden bir k darbesi kar. Bylece dar bir demet halinde kan, paralel ve

koheran bir k huzmesi elde edilir. (ekil 16)

Elde edilen k huzmesi, bir optik mercek yardmyla ok kk bir alana

younlatrlarak enerji menba olarak kullanlr, ilenecek para telenerek veya

dndrlerek, k huzmesi arzulanan kaynak pozisyonuna getirilir.

Rubin laserinin verimi % 0,1'dir. Kaynak ileri iin YAG-Laseri (Yitrium

Alminyum Granat) daha uygundur. Bu laserin verimi % ,2-3 arasndadr. Kathal

laserleri darbeli olarak alr.

YAG-Laserinin teknik zellikleri:

- Darbe enerjisi 0,3... 103 J

- Darbe frekans 5.10

4

Hze kadar- Darbe sresi 10-5 ... 3 msan

- Dalga boyu 1,06 mm

- Verim %0,2 ...3

ekil 1.16. Kat Hal Laserinin Prensibi


26/49

22

Gaz Laserlerinin (Co2 Laseri) Yaps

CO2 Laseri kaynak ve kesme yntemlerinde yaygn olarak kullanlr (ekil 17).

Bura optik resonatr Laser kafas), iinden CO2, N2 ve ve He gazlarnn karm geen

bir borudur. Laser ortamnn basnc yaklak 40 mbardr. 8 kVluk bir doru gerilim

uygulayarak elektrik boalmalar salanr. Laser sadece 200 0Cnin altnda verimli

alt iin, elektrik boalmalar srasnda oluan s uzaklatrlmaldr. Ik karan

elektriksel boalmalar ile CO2 uyarlr. Bu dzende elde edilen laser nnn gc, birim

rezonatr uzunluu iin 700 W/mdir. ok uzun rezonatrlere gitmeden yksek n

gleri elde etmek iin boru katlanabilir.

ekil 1.17. CO2 Laserinin Prensibi

Daha yksek laser gleri iin bir Transversal (Enine)-Laser'den yararlanlabilir.

Burada laser gaz rezonatrn iinden enlemesine gemektedir.

CO2 - lasernin teknik zellikleri:

-In gc 10... 2K104W

- Dalga boyu 10,6 mm

-Verim % 5... 20


27/49

23

Laser In ile Kaynak Yapm

Laser n ila kaynak, bir eritme kaynadr. G younluu, malzeme kuvvetle

buharlamadan eriyecek ekilde ayarlanmaldr. Teorik olarak ilave metal kullanlmadan

kaynak yapld iin, paralar birbirlerine tam olarak yaklatrmaldr. Azlar

arasnda, akln miktar, erimi banyo (geniliinin 1,'5'i kadar olmaldr. Erimi

banyo genilii ise, 100 mikron civarndadr. Laser kayna, aadaki stnlklere

sahiptir:

a. Enerji evkini ve zamana bal kumandann basitlii sebebiyle, hemen hemen

btn malzemeler birbiriyle kaynak edilebilirler.

b. yi bir ekilde otomatize edilebilir.

c. parasnn zerine, hibir kuvvetin tesiri yoktur.

d. Atmosferde alma imkan vardr.

e. Hibir takm anmas yoktur.

f. Byk alma aralklar imkan vardr.

g. Isnn tesiri altndaki blgeler dardr.

h. Zor ulalan yerlerde kaynak yapma imkan vardr.

CO2 - Laseri le Kaynan Prensipleri

Eritme kaynanda CO2 - Laser n ile kaynan uygulanma snrlar, baz

kaynak usulleriyle beraber mukayeseli olarak ekil 243 de verilmitir. imdiye kadar

yaplan uygulamalarda CO2 - Laser n kayna, 3 mm'nin altndaki kalnlklarda

bulun;,,! levhalarn aln kaynanda kullanlmtr. Bu uygulamalarda, kk termik

zorlamalarn meydana gelmesi laser n ile kaynan avantajdr. Fakat azlarn hassasolarak hazrlanmas ve ok konsantre edilmi n gnderilmesi gerekil. Optimum gler

ekil 244'de gn emektedir. Laser gcnn artmasyla, nfuziyet derinlii artmaktadr.


28/49

24

ekil 1.18. CO2 Laser In le Kaynan Uygulama Alan Snrlar

ekil 1.19. CO2 Laseri le Optimum kaynak in Gerekli Minimum G

Kat Hal Laseri le Kaynan Prensipleri

Kat hal laseri, mm llerindeki, hassas ve mikrokaynaklar iin kullanlr.

a-) 0,1 ila 1,0 mm llerindeki, hassas ve mikro kaynaklar iin,

b-) Aln, T ve bindirme birletirmelerinde temassz nokta ve diki kaynaklarnda,

c-) Kaynak kabiliydi ok dk malzemelerin kaynanda,

d-) Tamamen ilenmi hassas paralarn kaynak ilemlerinde,


29/49

25

e-) ok farkl kalrlklardaki levhalarn birletirilmelerinde,

f-) Zor ulalan yerlerdeki kaynaklar iin,

g-) Birok noktann ayn anda kayna iin,

Laser In le Kaynan Uygulama Alanlar

Yksek hassasiyette monte edilmi yap gruplarnda; elektrik, manetik ve

mekanik zellikler bozulmadan laser n ile kaynak mmkndr. Laser kaynann

uygulamalar, aadaki tabloda grlmektedir.

Tablo 1-Laser Kaynann Uygulama Alanlar

UYGULAMA Malzeme veya Malzeme

KombinasyonlarGenelElektroteknik

Ar scaklk alterinde kontakt lmecihazlar iin spiral yaylarn noktakaynaEksenet balant bir daldrmatermometrenin termo modeliBalama teli helezoni rezistansn noktakaynaBalama teli elektrik fiinin kontaktyayKk kntlarn (soutma

kanatklar, elektronik evreelemanlarnn balant kntlar)Ana malzemeye balant noktalarTeyp temas paralarnn birletirilmesi.Tayc malzeme zerindeki ikili altnkapl kontaktlarn nokta kaynaAmpul endstrisinde ince tellerin alnkaynaTelevizyon tp paralarnn noktakaynaTermo elemanlarda nokta kayna

Bimetal/yay bronzu, elik veya pirin/ Yay bronzu veyatermobimetalTermo bimetal/elik veya yenigmelik/krom - nikel elii

Yay bronzu/pirin

Alminyum

KonstartapDuraterm/altn kaplama elik jTungsten (Wolfram)

Nikel alam

Nikel/konstantan

Elektroteknik Klf iindeki yar iletkene zarar

vermeden diodlarn nokta kaynaFilerin bir solar (gne) hcresi ilekontakt

Gm/gm

Saatlk Oynak yayn makara zerine noktakayna

Bron/pirinPaslanmaz elik/demir-nikel alam

Cihaz teknii tp Nkleer teknolojide kovanlarnszdrmaz diki kayna. Kalp piliklfnn diki kayna.Cam imalatnda kvrk diki kaynaDiilik takmlarnn imali.

Krom-nikel eliiKrom-nikel eliiKrom-nikel elii


30/49

26

2. PLAZMA KAYNAI

Genelde tm elektrik ark kayna yntemlerinde plazma mevcuttur ve bunlar

plazma kaynadr. Ancak plazmann zelliklerinden tam yararlanlarak yaplan kaynak

plazma kaynadr.

Plazma Yntemlerinin Snflandrlmas

Plazma yntemleri, balca birletirme, doldurma ve kesme plazma yntemleri

olarak gruplandrlr.

Birletirme Doldurma Kesme

Mikro plazma kayna

Plazma kaynaAk delikli plazma kayna

Plazma kutup kayna

Alternatif akmla plaz. kay.

Plazma MIG kayna

Plazma toz doldurma kayna

Plazma scak tel dold. Kay.Plazma MIG doldurma kay.

Plazma pskrtme

Ar. H2, N2plazma kesme

Haval plazma ile kesmeSu altnda plazma ile kesme

Plazma arknn balca zellikleri

. Plazma ark, erbete yanan bir arktan farkl olarak, ok iyi bir ekilde su ile soutulan

bir bakr memenin iinde daralan bir arktr. Ark genellikle erimeyen bir elektrod ile

para arasnda yanar. Plazma mermisi akmszdr. Meme deliinin ienden, ark iinde

yksek scakla erien, soy bir gaz (genellikle argon) akar. Plazma memesinin ekli ve

plazma miktar sayesinde ark, deiik kaynak ileri iin geni snrlar iinde optimize

edilebilir (ekil 2.1).

ekil 2.1. Plazma Kaynanda Prensip Ve Diki Formu


31/49

27

Tablo 2. Yntemlerin Ksa Tantm

Yntem Uygulama Akm iddeti Malzeme NotlarMikroplazmayntemleri

Folyelerin,saclarn, borularn,tellerin vs.birletirilmesi;kalnlk 0,1 1mm.

0,2 20 A Doruakm Elektrod (-)kutup

CrNi elikleri Nialamlarsakinletirilmi yapelikleri zelmalzemeler

Elle ve makinize kaynak,ince paralarda ok itinalbalama tertibatlar gerekirounlukta ilave metalkullanlmaz.

Plazmabirletirmekayna

3mmye kadarparalarnbirletirilmesi

20 ile 200 A doruakm elektrod (-)kutup

Yukardaki gibi lave metali veya metalsiz,elle ve mekanize kaynakmmkn

Ak delikli

Plazmakayna

3-9 mm

kalnlklarda sac veborularnbirletirilmesi

100 ila 300 A Doru

veya alternatif

Yukardaki gibi Sadece mekanize kaynak

yaplabilir. Ak deliietkisiyle ilave metalleveya metalsiz, iyi kkoluumu, iyi az hazrl

Al esaslmalzemelerinplazmakayna

0,5 ila 10 mmlikparalarnbirletirilmesi

20 ila 200 A Doruakm elektrod (+)kutupta veyaalternatif akm

Al ve Al alamlar Normal plazma ve akdelikli teknik mmkn

Plazma MIG 3 ila 10 mmlikparalarnbirletirilmesi

3-300 A toplamakm

Esas olarak Al ve Alalamlar

Sadece mekanize kaynaktayksek verim eldeedilebilir.

Plazma-scak teldoldurmakayna

Korozyona veanmaya dayankltabakalarn bykyzeylidoldurulmas

Plazma 450 Ascaklk 150-400 A Cr-Ni elikleri, yapelikleri, Cu, Cualamlar, Ni, Nialamlar, zelmalzemeler sertdolgular

Esas olarak byk paralariin, rnein reaktrbasn teknikleri

Plazma tozdoldurmakayna

Kk paralarnzerine anmayadayankl ve sertdolgu

300 A. e kadar Yksek alamlmalzemeler, karbr,toz halinde stelit.

Mekanize yntemler; esasmetal ile karm oran okdktr

Plazma ilepskrtme

nce tabakalarndoldurulmas

600 Ae kadar Birok metal alam,metal oksitleri

seramikler

ok byk yzey gc;yzey iyi hazrlanrsa

pskrtme tabakasndayksek tutunma elde edilir.

Plazma ilekesme

100 mm zerindekikalnlkta elektrikiletkenliklimalzemelerinkesilmesi

100-500 A Cr-Ni elikleri, Al, Alalamlar, yapelikleri, zelmalzemeler

fle genellikle mekanizeolarak hareket ettirilir.Yksek kesme hz, kalitelikesme kenar elde edilir.


32/49

28

Plazma ark ile TIG ark arasndaki Fark

Bir TI / WIG ark, erimeyen bir tungsten elektrod ile para arasnda serbeste

yanar. Nfuziyet, kaynak banyosunu rtmek zere kullanlan gaza bal olarak deiir.

Burada en nemli faktr, gazn iletkenliidir. He, Ar"a gre 1000-10.000 0K

scaklk aralnda, 5, 10 kat daha yksek bir sl iletkenlie sahiptir. Isl iletkenlii

yksek olan gaz (helyum) arkta oluan enerjinin daha byk bir ksmn evreye s

olarak yayar. Bir gaz iinde, ancak bu gazn iyenize olmas .halinde akm tanabilir. Bu

teknikte, termik bir plazma sz konusu olup yksek scaklkta iletken hale gelir. Yksek

scakla sahip bir ark ekirdei oluur. Scaklk darya doru radyal ynde der. Bu

scaklk d, kullanlan gaza bal olarak deiir. Isy iyi ileten bir gazda bu deerdktr. Kt ileten bir gazda ise daha kuvvetli bir scaklk dmesi oluur. TI / WIG

arkndaki d ve tipik nfuziyet formu ile karlatrlrsa, her ikisinin de benzer

biimde olduu grlr.

Plazma arkndan ark ekirdeinden darya doru olan scaklk d, su ile

soutulan bakr meme ile ok kuvvetlendirilmitir. rnein 3 mm' lik bir plazma meme

apnda, ark merkezindeki yaklak 20 000 K iken, radyal olarak 1,5 m.T. darda, bu

scaklk yaklak 1300

0

K'e der. Meme borucu zerindeki scaklk daha yksek olsayd,bakr meme erirdi.

ekil 2.2. TIG-WIG ve Plazma Arkndaki Scaklk Profili

PlazmaTIG/WIG-He


33/49

29

Plazma Arknn Tututurulmas

1. Elektrod (-) Kutupta

ou uygulamada elektrod negatif (katod) kutba balanr. Bu durunda para pozitiftir (anod); tpk TI / WIG ' deki gibi. Bir TIG/WIG arknn tutumas, ya

elektrodun paraya temas etmesiyle veya hatta daha iyi olarak, yksek gerilim impulslar

yardmyla temassz olarak gerekletirilir. Plazma flecindeki elektrod meme ile rtl

olduundan. elektrod ile para arasndaki esas arkn tututurulmasn! emniyet altna

alacak yardmc bir ark'a gerek vardr. Yardmc ark (pilot ark) yksek frekans impulslar

sayesinde, elektrod ve meme arasnda tutuur (akm iddeti 10 A). Bu yardmc ark,

memeden kan plazma gaznn scakln ykseltir ve iyonize eder. Kaynak akmnndevreye girmesiyle bu ark, elektroddan para zerine srar.

2. Elektrod (+) kutupta

Yksek scaklkta eriyen oksitlere sahip (Al ve Al alamlar) malzemelerin

kaynanda, elektrod pozitif kutba balanmaldr. Yksek hzl iyonlar, sac yzeyine

arpar ve oksit tabakasn paralar. Kaynak ilemi ancak bu tabakann paralanmasndan

sonra yaplabilir.

Esas arkn tutumas, yksek frekans impulslar yardmyla dorudan doruya

elektroddan paraya doru meydana gelir. Negatif kutuplamal kaynaa gre pozitif

kutuplamada tutuma biraz daha g oluur. Bu zorluk, d koruyucu gazn cinsine gre

deiir. Argon - iyi; Helyum - kt.

Makina tarafndan hareket ettirilen flete, bu nedenle daha ok argonla

tututurma yaplr ve arkn yanmasndan sonra helyuma geilir.

Plazma flelerinin yapsPlazma fleleri, el ve mekan % fleler olarak piyasadan temin edilebilir.

Negatif kutba; balanan elektrodlu fleler, uzun yllardr kullanlmakta ve ok yksek

performans gstermektedir. Pozitif kutba balanarak da kaynak yaplabilme zelliine

sahip (elektrodun yklenmesi 8 kat daha fazla) fleler, sadece birka firma tarafndan

imal edilmektedir.

Elle kaynak fleleri TIG / WIG flelerine benzer. Eik bir fle kafas ve tutma

sapndan oluur. Plazma fleleri, TIG / W1G flelerine gre daha byk apldr.


34/49

30

Tungsten elektrod, ok iyi merkezlenmi olmaldr bu sayede meme ve elektrod

arasdaki radyal araln ok dzgn olmas salanr. Elektrod ile meme arasndaki

eksenel uzaklk mastarlarla ayarlanr ve 0,1 mm' lik bir sapmayla snrlanmtr.

Elektrodlar Balca Karakteristikleri

Elektrod, TIG / WIG kaynanda ok fazla akmla ar yklenirse yanar. Ancak

hasar byk olmaz. Buna karn bir plazma fleci ar! yklenirse, ounlukla hasar

daha byk olur meme erir, elektrod deforme olur. Sonuta fle gvdesi kullanlnz

hale gelir. Bu nedenle verilen max. akm iddeti almamaldr. Me bir flece gr,

farkl elektrod ve memeler vardr. (+) kutba balanm elektrodlu meme, (-) kutba

balanan elektrodlu memelere gre farkldr.

Genel: Negatif kutba balanm elektrod : - elektrod sivridir.- meme i boluu koniktir.

Pozitif kutba balanm : - elektrod yar kreseldir.

- meme ii, yar kura biiminde almtr.

Tungsten elektrotlarn tekrar talanmas, bir talama makinas araclyla, tam

lsnde bir mastara (yani bir elektrot) gre yaplmaldr. Plazma huzmesinin fle

iinde kk bir merkezden kakl flecin tek tarafl yanmasna ve fle mrnn

byk miktarda dmesine neden olacandan, elektrotlarn elle talanmasnda

problemler kabilir. Tungsten elektrot ile m ne arasndaki mesafe tutuma zelliklerini

ve memenin souma artlarn kuvvetli ekilde etkilediinden, tungsten elektrodun ayar

mastar ile ayarlan na zenli bir ekilde yaplmak zorundadr.

Plazma tekniinde balca ayar parametreleri

Plazma akm iddetleri:

Sac kalnl, Malzeme (sl iletkenlik), Biim ve kaynak altlnn malzemesi

(altlk olmayan kaynakta dk akm iddetleri - Cu altlkl kaynakta yksek akm

iddetleri). Diki formu.

Plazma memesi i yaps:

Plazma akm iddetleri (Snr deerler), Sac kalnl, Diki formu

Plazma gaznn miktar: Meme ap minimum llere dikkat edilmelidir. Akm

iddetleri - Akm iddetleri arttka, plazma gazn miktar da arttrlmaldr. Diki

formu - Aln dikilerine gre koa dikilerinde daha yksektir.Teknoloji - Ak delikli

(Stichloch) teknikte, daha yksek plazma gaz miktar gerekir.


35/49

31

Plazma ile birletirme kaynanda kaymak parametreleri

Plazma ile birletirme oynanda balca kaynak parametreleri Tablo 3' da

verilmitir.

Tablo 3. alma Blgesi

Birletirme

Akm iddetleri A Mikroplazma kayna Plazma kayna ve Plazma

Ak Delikli kaynak

0,1 ...10 Folyeler 0,05 ... 0,2 mm ----

1 ... 20 nce saclar 0,2 ... 0,5 mm ----

5 ... 4C nce saclar 0,5 ... 1 mm ----

40 .. 100 nce saclar 1 .... 2 mm Plazma kayna 0,5 ... 1,5 mm

100... 200 Plazma kayna 1,5 ... 3 mm

100....350 Plazma Ak delikli kaynak

3... 10 mm

TIG Kaynayla Plazma birletirme Kaynann Karlatrlmas

TIG Kaynana gre plazma ile birletirme kaynann avantaj ve dezavantajlar:

Avantajlar:

Younlatrlm ark, ark boyu deiimlerinden etkilenmeme, Ark ok dk

akm iddetlerinde bile kararldr. Yksek kaynak hzlarna ulalabilir. Ark kararldr.

Dk s girdisi ve uyum diki formu oluur.

ekil 2.3. TIG-WIG ve Plazmada Scaklk Dalm

Dezavantajlar

Personelin iyi eitilmi olmas gerekir. Cihazlar ve yedek paralar pahaldr.


36/49

32

Ak delikli plazma kayna

Akm iddetinin 100 A' den byk olduu plazma kaynanda plazma gaz

miktar artarsa, fleten kan plazma jeti, kaynak azndaki erimi kaynak metalini

yana doru iter ve sacda delik aar. Eer bu delme olayndan sonra fle diki

ynnde ne doru hareket ettirilirse, yanlara doru sktrlm kaynak metali, ak

deliinin (anahtar delii, keyhole, kaynak az) arkasna akarak tekrar birleir. (ekil

2.4).

ekil 2.4. Ak Delikli Plazma Kaynann ematik Gsterilii

Ak delikli plazma kaynann avantajlar

Emniyetli kaynak salar, kk dikiinin homojen olmasn temin eder.

3 - 9 mm CrN - eliinde ilave metalsiz 1 aln birletirmeleri yaplabilir.

4 - 6 mm yap eliinde ilave metalsiz l - aln birletirmeleri yaplabilir. 5-7 mm

Al - alamlarnda ilave metalsiz l - aln birletirmeleri yaplabilir.

Kaln saclarda kk pasosu, ak delikli - plazma yntemiyle, dolgu pasolar ise

baka bir yntemle yaplabilir.;

Is girdisi dktr.

arplma azdr.

ok yksek kaynak hzlarna ulalabilir.

Diki kalitesi yksektir.


37/49

33

Ak delikli plazma kaynann dezavantajlar

Kaynaknn iyi eitilmesi gerekir (ayar parametreleri kritiktir).

Cihazlar ve yedek paralar pahaldr.

Sadece tam mekanize kaynak mmkndr.

Kaynak aznn iyi hazrlanmas gerekir (aralk sac kalnlnn max. 1/10' u)

Sakinletirilmemi yap eliklerinde ilave telsiz alma gzenek tehlikesi yaratr.

Plazma MIG kaynann esas

Bu yntem, hem birletirme hem de doldurma amacyla kullanlr. Al - esasl

malzemelerde yksek kaliteli kaynak balantlar oluturulabilir. Bu yntemin avantaj,

plazma ark sayesinde kaynak blgesinde yksek n tavlama scakl elde

edilebilmesinde yatar. Bu ekilde ilave metal (MIG) kullanm srasnda, hibir

balang hatas meydana gelmez. Yksek maliyeti ve zor uygulanabilmesi, bu yntemi

zel uygulamalarla snrlamaktadr (ekil 2.4).

Soru 246: Plazma Toz Doldurma Kaynann Esas

Tel eklinde ok g olarak imal edilebilen veya edilemeyen metalsel toz

malzemeler iin zel yntemler. Esas metalle karm oran ok azdr.

ekil 2.5. Plazma Toz Doldurma Yntemi

Soru 247 : Plazma ile pskrtmenin esas

Pskrtme ilemi, esasen bir kaynak yntemi deildir. Toz tanecikleri, sadece

yzey zerinde erir ve paraya sinterlenerek tutunur. Plazma memesinden akan

plazma jeti akm iletmez.


38/49

34

Toplam enerji (40 kW a kadar) pskrtme tabancasnda, elektrod le meme

arasnda dnr.

Pskrtme ilemi, byk miktarda toksik tozlar oluturduundan ve yksek

seviyede grlt kardndan, gnmzde genellikte robotlarla yaplmaktadr.

Tablo 4 . Plazma Pskrtme Yntemi in Malzemeleri

Oksitler Alminyum oksit, Berilyum oksit, Magnezyum Zirkonyumoksit, . Silisyum dioksit, Toryum oksitZirkonyum oksit

Karbr, nitrr Bor karbr. Niyobyum kari ur, Tantal krb yum karbr,silisyum nitrr, TiC - BCir, Titan karbr, Tungsun karbr, zirkon-

Borr Molibden borr. Titan borr -Titan diborr Zirkonyum borr

Elementler Berilyum, Kadmiyum, Krom, Molibden, Nikel, Silisyum, Titan,Tungten.

Alamlar Krom nikel

Sermetler Krom ve nikelli titandiborr, ve zirkonyum diborr, demir, krom,

nikel, alminyum silisyum ve Molibdenli Tungsten karbr

2.1. Termik Kesme Usulleri

Oksijenle Kesme leminin Esas

Oksijenle kesme, termik bir ayrma yntemidir. Oksijenle kesilecek malzeme,

yerel olarak oksijenle reaksiyona girecei bir scakla (tutuma scakl) stlr ve

daha sonra oksijen huzmesi ile yaklr. flec tarafndan verilen ve yanma srasnda

oluan s, malzemenin oksijen huzmesi iinde yanmasnn srekli olmasn salar. Bu

sayede yanma olay, para kalnl ve flecin ilerleme n boyunca devam eder.

Yanma srasnda oluan cruf, oksijen huzmesi tarafndan uzaklatrlr. Bu ekilde bir

kesme aral ortaya kar.


39/49

35

Oksijenle Kesme leminin Alan

Oksijenle k,esme, 3 ila 300 mm para kalnlklarnda ekonomik olur. Dorusal

ve eri ekilde hassas kesmeler yaplabilir. Sac ve borularda kaynak azlarnn

hazrlanmasnda yaygn olarak kullanlr.

Oksijenle Kesme lemiyle lgili Byklkler

Oksijenle kesme ile,mi ile ilgili olarak tanmlanan byklkler ve oksijenle

kesme ileminin ematik gsterilii ekil 2.6' da verilmitir.

ekil 2.6.Oksijenle Kesme leminin emas ve Tanmlanan Byklkler

Oksijenle Kesme leminde Kullanlacak Yanc Gazlar

Oksijenle kesme ilerini balatmak ve srdrmek iti, gl bir aleve ihtiya

vardr. Alevle kesmede kullanlan yanc gazlar, aadaki zellikleri bakmndan

birbirinden farkllklar gsterir.


40/49

36

3. YKSEK G PLAZMA BRLETRME KAYNAI

3.1. Prensibi

Bu kaynak metodunda direk ksa arkl bir plazma flecinde sktrlm ve

enerji younluu byk bir plazma elde edilir. ekil-26'da prensip emas verilen

plazma flecinde ift gaz kullanlmaktadr. Bunlardan volfram katod evresinden

(iten) verilen gaz, plazma gaz adn alr. Bu gaz hem volfram katod, bakr memeyi

korur ve hem de iyenize olup plazmann, iletkenliini ve stabilitesini temin eder.

Plazma gaz olarak asal gaz, genellikle argon) kullanlr,

kinci gaz koruma gaz olup, daha dtan is paras ile fle arasna, plazmay

epeevre sarar ekilde verilir. Bunun grevi ise, plazmay dtan termik olarak

sktrarak odaklama {silindir ekline getirmek), enerji younluunu artrmak ve gerek

plazma ve gerekse kasnak yerini atmosferden korumaktr. Bu gaz genelde Argon ve

molekler bir gaz (H2 veya N2) karmdr. Burada ekilde grld gibi plazma i

parasn bir ivi gibi delip geer. Kaynak yerinde ergiyen malzeme (kaynak banyosu)

plazma ilerledike plazmann arkasnda yzey gerilimi nedeniyle kolayca katlar ve

bylece belirli kalnlklarda (2.5-8.0 mm aras) paralar: hi dolgu malzemesi

kullanmadan, tek pasoda kaynatmak mmkn olur, Dier tir fle da, gazl (plazma,odaklama ve koruma gaz) olan fle olup, bu fle ile hi dolgu maddesi kullanmadan,

tek pasoda 15 mm'ye kadar kaynatmak mmkndr (ekil-27). Bylece bu yntemle

anahtar deliine benzer (anahtar delii etkisi) bir diki elde edilir..

Argon gazl plazmann enerji younluu ye termik verimi relatif olarak

dktr, unun in odaklama gazna molekler gaz kartrlr. ekil-28'cie Argon, H2

ve N2 gazlarnn scakla bal olarak enerji younluklar verilmitir. Buna gre ayn

scaklkla H2 ve N2 gazlarnn argon gazna gre enerji younluklar kat kat fazladr.

Argona molekler gaz kartrlmas plazmay sktrr, stabilize eder ve i parasna

daha fazla enerji tar. Plazmada skma, eer di. ksandaki gazn s iletkenlii ve

iyonizasyon enerjisi plazma gaznnkinden. byk ise, o zaman meydana gelir. nk

byk disosyasyon ve iyonizasyon enerjisine sahip olan gazn plazmadan ald enerji

byk olur ve bu byk enerjiyi i parasna gtrp verir. Kullanlan gazlarn enerji

yn yannda, kaynak banyosuna etkisi olduka nemlidir. Bu nedenle molekler

gazlarn seimi kayna yaplacak malzemeye gre yaplmaldr. rnein saf Argon Cr-


41/49

37

Ni eliklerde yanma olduu (entik) yapar. Bunu nlemek iin odaklama ve koruma

gazna H2 N2 katlr. Azot gaz ise ostenit yapcdr, N2 ve H2 karmnda ksmen d-

Ferdi yapar.

ekil 3.1. Yksek g plazma birletirme kayna prensibi ve kaynak dikiinin

alternatif kaynak yntemleriyle karlatrlmas.

a. Prensip (1 plazma gaz, 2. Koruma gaz, 3. Ateleme cihaz, 4. n diren.5. Sv metal. 6. Kaynak dikii stten grn. 7. Kaynak dikii eninekesiti. 8. Odaklama gaz).

b. Plazma kayna dikii ile elektron n ve WIG kayna dikiininkarlatrlmas (1 elektron n kayna, 2 Plazma kayna, 3 WIGkayna).

ekil 3.2. z Gazl Plazma Kayna fleci Prensip emas

1. Plazma gaz. 2. Odraklama gaz. 3. Koruma gaz.4. Odaklama gaz yokken oluacak n formu


42/49

38

ekil 3.3. Baz Gazlara Ait Scakla Bal Olarak Is Younluu

3.2. zellikleri

Plazma kaynana alternatif olabilecek kaynak yntemi WIG kayna olabilir.

ekil 3.4te elektron n, WIG ve plazma kayna dikileri karlatrlmal olarak

gsterilmitir. Grld gibi WIG kaynana gre, plazma kaynanda malzeme daha

dar bir blgede ergimeye uramaktadr. Buda gerek kaynakta sarf olunan enerji, gerekse

kaynatlan malzemelere kaynak esnasnda yaplan olumsuz etki ynnden avantajldr.

Dier zellikleri u ekilde sralayabiliriz.

- paras yaknndaki plazmada, anot memesinin termik sktrmas sayesinde

kesme flecine yakn bir plazma kesiti elde edilebilir.

- Plazmann sktrlmas anot memesinden anod ap kadar uzaklkta mmkn olup,

anod memesi kaynak banyosuna mmkn olduunca yakn (3-6 mm) tutulmaldr.

- Plazma gaz debisi relatif olarak kk olmaldr. Zira fazla gaz ergimi kaynakbanyosunu fleyip kaynak yerinden uzaklatrlabilir.

- Gaz debisinin az oluu, memenin daha fazla soutulmasn gerektirir. Bu da radyal

soulma prensibi ile mmkndr.


43/49

39

ekil 3.4. Yksek Gl Plazma flelerinde Memenin Radyal Soutulma Semas

a) Prensip, b) Soutmal kaynak fleci kalasnn aksiyal koul. 1 nce tabaka susoulmas, 2 meme, 3 Plazma

- Anot memesinin iddetli soutulmasna ramen, katodun gazla soutulmas

sayesinde katodda ark !ek noktada toplanmayp burada saf termik elektron

emisyonu vardr.

- Kaynak yerinde mmkn olduu kadar geni bir gazla korunmu belge olmaldr.

Bu, flecin d ksmna alan deliklerle salanr.

Kendine alternatif VVIG kaynana gre plazma kaynann u averajlar vardr:

- Kaynak dikii stnde dk dolgu malzemesi fazlal.

- Dzgn diki koku.

- Mateme sramas yok.

- Rahatsz edici oksidasyon yok.

- Kaynak dikii kaynak sonras ilemeye ok msaittir (ekil verme gibi).

- Ayn diki boyu ve kalitesi iin daha az g gereksinimi ve bu sayede kk diki

eninde daha hzl kaynak (ekil 3.5).


44/49

40

ekil 3.5- Plazma kaynann G Ynnde Alternatifleri le Karlatrlmas

a) Yksek alaml elik,b) Paslanmaz elik. Pel verilen g.S malzeme kalnl,Vs kaynak hz

1- elle elektrod kayna,2. Mikroplazma kayna3. Yksek g plazma kayna.4. WIG kayna.

3.3. Kullanm Alanlar

- 0,7 3 mm kalnlnda ince sac kayna.

- 2 - 8 mm kalnlndaki saclarn aln kayna ile batma delii etkisi, eklindeki

kayna.

- Byk kalnlklardaki alaml eliklerin ve titan gibi zel metallerin kayna.

- WIG kaynana gre 1,2 ile 3 kat hzl kaynak yaplabilir.

- 25-300 Amper arasnda akm iddetlerinde kaynak yaplabilir.

Genelde WIG kayna ile yaplabilen tm kaynak ilemleri plazma kayna ile

yaplabilir. rnein Cr-Ni elikler, titan, Nikel ve yksek ergime scaklna sahip

Volfram, molibden gibi metallerin kaynayla, alminyum ve bakr gibi yksek s

iletkenliine sahip malzemeler de plazmann yksek enerji younluu sayesinde iyi

kaynatlabilir.


45/49

41

4. MKROPLAZMA KAYNAI

4.1. Prensibi

Mikroplazma kayna prensip olarak yksek g plazma kaynann ayndr,

g olarak 1,2 kat daha kk gldr. Buna bal olarak da mikroplazma fleci

kktr. fle burada da direk arkla alr. zellik ve alternatif kaynak yntemlerine

gre avantaj bakmndan da yksek g plazma kaynana benzerdir. ekil 31de

mikroplazma fleci prensip emas grlmektedir.

ekil 4.1. mikroplazma kayna prensip emas

4.2. zellikleri

Mikroplazma kaynanda zellikle belirtilmesi gereken zellikler unlardr:

- Mikroplazma anot memesi ve koruyucu gaz sktrmas altnda 1 mm2 kesittedir.

- Kaynak gc 0,1 3 kW, akm iddeti 0,1-20 A arasnda deiir.

- Kk glerdeki flelerin elektrod ve anot memelerinin soutulmas problemsiz

olduundan, mikroplazma fleci ince yaplabilmekte ve girilmesi zor

konstrksiyonlarda bu flele kolayca kaynak yaplabilmektedir.

- D koruma gaz memesi termik zorlamaya maruz kalmayacak ekilde izolasyon

maddesinden (seramik) yaplabilir).


46/49

42


Mikroplazma kaynann kullanm alan ok ynl olup, bu yntem yumuak ve

sert lehim, nokta kayna ve kondensatr kaynana alternatiftir. Malzeme olarak

alamsz,alaml elikler, demir d metaller kaynatlabilir. Bran olarak aadaki

imalatlarda tatbikat bulur.

- nce, hassas iler.

- Elektronik endstrisi.

- l aletlerinin yapm.

- Metal endstrisi, ince sac ve tel rg endstrisi.

- Ev aletlerinin imali.

- Paketleme endstrisi.

- Havaclk ve uzay endstrisi.

- Atom endstrisi gereleri imali.

Bu yntemle pilot arkn srekli yanmas ve esas arkn ksa sreli ve impuls

eklinde yanmasn salayacak zel bir akm retici gereklidir. Plazma gaz olarakArgon, koruyucu gaz olarak Argon ve N2 veya H2 karm kullanlr.

5. PLAZMA DOLGU KAYNAI

5.1. Prensibi

Metal veya seramik gibi anmaya dayankl malzemelerin 1-10 mm

kalnlnda tabakalar halinde ana metal para zerine, anmay nleme gayesiyle,

tanp kaynak edilmesi plazma dolgu kaynadr. Buradaki dolgu maddesininzellikleri ana metal zellikleriyle ayn da olabilir, farkl da olabilir. Is kayna olarak

direk arkl ve yksek gl bir plazma fleci kullanlmaktadr. Dolgu maddesinin

zelliine bal olarak, dolgu maddesinin plazma iine verili ekil ve buna bal olarak

da plazma fleci tipi deimektedir. ekil 32de muhtelif dolgu kayna tipleri

grlmektedir. Pratikte dolgu maddeleri pasta, toz ubuk ve tel eklinde kaynak

banyosuna verilebilir.


47/49

43

ekil 5.1. Plazma dolgu kayna prensip emalar ve farkl dolgu maddeleri

a. Dolgu macunlu 1 b. Dolgu telli 2 c. Dolgu tozlu 3 (4 toz dozaj aleti, 5 enjektr),toz fle iinden veya fle dndan verilir d. ki fleli vakum yntemi

5.2. zellikleri

Plazma dolgu kayna fleci kaba iletme artlarna uyabilmesi iin mmkn

olduunca basit yaplmaldr.

- Metodda alma gaz (plazma gaz) ve transport (toz transportlu) gaz olarak

Argon, koruyucu gaz olarak Ar + H2 kullanlr.

- Kullanlan alma akm iddeti, plazma birletirme kaynandakinden yksek olup,

60-600 Amperdir.

- flecin anot memesinin soutulmas basit ve memenin yarap byk (4-8 mm)

alnarak, memenin plazmay sktrmas kastl olarak kk tutulur, dolaysylaana malzemenin kaynak esnasnda ergiyen miktar azaltlr.

- Pratik olarak kaynak esnasnda ergiyen ksmn yzde 5-40lk bir ksm ana

metaldendir.

- Ana malzemenin erime miktarn azaltmak ve mmkn olduunca byk yzeyli

kaynak banyosu elde edebilmek iin plazma flecine kaynak esnasnda salnm

hareketi verilir.


48/49

44


Genel kullanm yeri anmaya maruz paralarn kaplanma ve tamiridir. alma

ile ilgili byklkler (akm, gerilim, gaz miktar gibi) ve dolgu maddesinin bileimi,

kaplanan parann kullanm yerine baldr.

Spap paralar, gaz trbini ve yksek basnlk buhar tesisleri valfleri, kesici

makine baklar, ekili deirmenler, toprak ileme aletleri, yataklar, eneler, el

aletleri, saban demirleri gibi paralar baz kullanm alanlardr.

Bu metoda, alevle CO2 ile dolgu yntemleri alternatiftir. Ancak plazma dolgu

kayna i hz ve kalitesi asndan tercih edilir. yalnz pahal bir yatrm gerektirir.

Bu metodda argon gaz kullanldndan 42 voltun altnda bir gerilim yeterli olup, akmkayna olarak alalade bir kaynak akm retici yeterlidir.


49/49

6. SONU

Plazma kayna, plazmann yksek enerji younluundan faydalanlarak

gerekletirilen bir kaynak yntemi olmas nedeniyle, kaynak iin, kaynak yerine

verilen enerji dar bir blgeye verilmektedir. Bu sayede kaynak iin gerekli enerji kk

tutulabilmektedir ve neticede kaynak ilemi esnasnda i parasna yaplan olumsuz etki

azalmakta, dolaysyla kaynak dikii kalitesi artmaktadr. Plazma kaynanda plazmaya

istenilen eklin verilebilmesi ile, bu kaynak yntemine ergime kaynandan basn

kayna alanlarna kadar geni bir tatbikat sahas yaratmtr. Hatta tm avantajlar gz

nne alnrsa birok alanda alternatifsizdir.

A305 Lazer Ve Plazma Kaynagi Uygulamalari

Documents

Transcript of A305 Lazer Ve Plazma Kaynagi Uygulamalari