पॉलिमर सामग्री के प्लाज्मा प्रसंस्करण / संशोधन के लिए सीएनसी मशीन

प्लाज्मा प्रसंस्करण और बहुलक सामग्री के बाद के संशोधन के लिए एक सीएनसी मशीन का एक और प्रोटोटाइप इकट्ठा किया। मेरे पिछले कार्यों में से एक में, मैंने पहले से ही कुछ इसी तरह का वर्णन किया था, केवल प्लाज्मा-समाधान प्रणाली में प्रसंस्करण था। यह काम समान सिद्धांतों पर आधारित है, लेकिन थोड़े अलग तरीके से। जो भी रुचि है कृपया पढ़ें।


वायुमंडलीय दबाव प्लाज्मा क्यों? क्योंकि वैक्यूम सिस्टम के द्रव्यमान-आयामी गुण, साथ ही साथ डिजाइन की जटिलता और उच्च लागत, इस दिशा को बहुलक सामग्री से अलग-अलग हिस्सों के स्थानीय क्षेत्रों के प्रसंस्करण में आवेदन के लिए हानिकारक बनाती है। इसके अलावा, मैं डिस्चार्ज के शौकीन स्रोतों के लिए कुछ तरह के व्यावहारिक अनुप्रयोग चाहता हूं, विभिन्न ओजोनाइज़र और जैकब के सीढ़ी को छोड़कर।

एक कम दबाव प्लाज्मा, इसकी बंद स्थिति के कारण, एक अधिक वाष्पशील प्रभाव होता है, और वायुमंडलीय दबाव निर्वहन टूटने की तुलना में इस तरह के प्लाज्मा को उत्तेजित करने के लिए एक कम शक्तिशाली शक्ति स्रोत की आवश्यकता होती है, जिसमें कई किलोवोल्ट्स की आवश्यकता होती है, न कि निर्वहन प्रवाह का उल्लेख करने के लिए। उसी समय, एक किलोवोल्ट कम दबाव वाले प्लाज्मा को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त होगा, खासकर अगर सिस्टम में पर्याप्त उच्च वैक्यूम हो। बिजली स्रोतों की परिचालन विशेषताओं में यह अंतर इलेक्ट्रॉन के औसत मुक्त पथ से संबंधित है। वायुमंडलीय दबाव में, इसका मान काफी छोटा होता है और स्वतंत्र विद्युत के टूटने के लिए बहुत अधिक वोल्टेज की आवश्यकता होती है।

पर्याप्त ब्रेकडाउन वोल्टेज और सीमित वर्तमान के साथ, एक "पतली" निर्वहन बनता है। ऐसे डिस्चार्ज में शामिल हैं: स्पार्क, कोरोना, सुलगना, और कुछ अन्य डिस्चार्ज जिसमें 100 एमए तक की धाराएं होती हैं। डिस्चार्ज करंट बढ़ने के बाद, बाद में एक चाप में स्थानांतरित हो जाएगा, जिसकी विशेषताएं स्पष्ट रूप से बहुत उच्च तापमान: 1000 डिग्री सेल्सियस के कारण पॉलिमरिक सामग्री के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त नहीं हैं।


स्विचिंग बिजली आपूर्ति की पीढ़ी की आवृत्ति से निर्वहन विशेषताओं को भी प्रभावित किया जाता है। एक निश्चित सीमा (30 से 100 kHz से) में आवृत्ति में वृद्धि करके, उच्च वोल्टेज पल्स ट्रांसफार्मर परिवर्तनों के माध्यमिक घुमावदार से हटाए गए आउटपुट वोल्टेज। उसी समय, कोई यह देख सकता है कि इलेक्ट्रोड कोरोना कैसे शुरू करते हैं, प्लाज्मा तारों के ढांकता हुआ म्यान में प्रवेश करता है, बाधा प्रकार के निर्वहन में गुजरता है।


IR2153 माइक्रोक्रेसीट और दो मस्जिदों पर एक अर्ध-पुल योजना के अनुसार मेरा डिस्चार्ज पावर स्रोत बनाया गया था; मैंने एक टीवी के एक क्षैतिज ट्रांसफार्मर का उपयोग उच्च वोल्टेज कनवर्टर के रूप में स्व-घाव प्राथमिक घुमावदार के साथ किया। चूंकि मुझे एक चाप की आवश्यकता नहीं है, सर्किट 35 वी द्वारा संचालित है। लाइन जनरेटर एक अच्छा डिस्चार्ज देता है जो उस पर आपूर्ति किए जाने वाले सिग्नल की पीढ़ी की आवृत्ति के आधार पर होता है।


मैकेनिक्स एक दो-अक्ष सीएनसी मशीन है, जिसे सीडी और डीवीडी ड्राइव के आधार पर इकट्ठा किया गया है, जो प्लेक्सिग्लास और एल्यूमीनियम कोने की प्लेटों द्वारा जुड़ा हुआ है। एक छोटा वीडियो है कि कैसे यह सब एक सीएनसी मशीन पर काट दिया गया था।


अभी भी एक तीसरा अक्ष है, शुरू में इसे अलग से स्थापित किया गया था, लेकिन उसके बाद मैंने एक आधार पर सब कुछ स्थापित करने का फैसला किया। यह अक्ष प्रसंस्करण से थोड़ा अलग कार्य के लिए अभिप्रेत था।


मैंने नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स के रूप में A4988 चिप पर स्टेपर मोटर चालकों के साथ Arduino UNO और CNCShield का उपयोग किया। सभी कनेक्शन विशिष्ट हैं, कुछ भी आविष्कार नहीं करना पड़ा। मैंने Arduino में मानक GRBL फ़र्मवेयर को लोड किया है, कई एमेच्योर इस इलेक्ट्रॉनिक्स और फ़र्मवेयर का उपयोग पूरी तरह से सीएनसी मशीनों को बनाने के लिए करते हैं, जैसे कि मिलिंग, टर्निंग, 3 डी प्रिंटर, और अन्य जो नियंत्रण के लिए जी-कोड का उपयोग करते हैं।

चूंकि मेरे पास पूरी तरह से मानक सीएनसी मशीन नहीं है, इसलिए मुझे इस उपकरण को नियंत्रित करने के लिए अपना आवेदन लिखना होगा। वास्तव में, यह बस नियंत्रक को जी-कोड प्रारूप कमांड भेजता है, लेकिन एक ऐसे संस्करण में जो मेरे लिए सुविधाजनक है। आप तैयार कार्यक्रम को लोड कर सकते हैं या, एक सरल संस्करण में, एक वर्ग को संसाधित करने के लिए, एक ट्रैवर्सल पथ सेट कर सकते हैं और इसे सीधे प्रोग्राम से चला सकते हैं।


प्रसंस्करण प्रक्रिया एक पतली ढांकता हुआ परत के माध्यम से एक बहुलक चरण में एक बहुलक नमूने रखने के लिए कम हो जाती है। मैंने नमूने के रूप में पतले ग्लास से चिपके नीले इंसुलेटिंग टेप का उपयोग किया। इलेक्ट्रोड धुरी को हिलाने पर तय होते हैं। मैंने बिजली की आपूर्ति पर आवृत्ति को 66 kHz पर सेट किया, इस आवृत्ति पर मैं लाइन स्रोत से अधिकतम वोल्टेज को हटाने में कामयाब रहा। इलेक्ट्रोड के बीच 3 मिमी की दूरी निर्धारित करें।


प्रसंस्करण के बाद, मैंने स्क्वायर की पूरी सतह पर एक ब्रश धब्बा किया, इसे साफ नल के पानी से सिक्त किया। हालांकि मैंने इसे गलत किया, यह अभी भी स्पष्ट है कि पानी ने पूरी उपचारित सतह को कवर किया, और इलाज वाले पर नहीं, यह बूंदों में लुढ़का। अधिक सही प्रदर्शन के लिए, मुझे ब्रश से नहीं सुलझाना चाहिए था, लेकिन बस उपचारित क्षेत्र पर एक बूंद टपकाएं न कि उपचारित पर। इस तरह के निदान को कहा जाता है - गीला कोण का निर्धारण। यह मुख्य रूप से आसंजन के रूप में इस तरह के अध्ययन के लिए उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, पानी के अतीत में, ग्लिसरीन की एक बूंद कभी-कभी टपक जाती है। ग्लिसरीन और पानी बहुलक सतह पर विभिन्न कणों के साथ बातचीत से पहले, प्रसंस्करण के बाद और संकेत करते हैं।


यह सब किस लिए है? जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, इस तकनीक का उपयोग आसंजन में सुधार के लिए किया जाता है, और इस तरह के प्रसंस्करण के बाद, पर्याप्त गुणवत्ता के साथ ग्लूइंग या पेंटिंग की जा सकती है। मेरे मामले में, यह सिर्फ एक शौक है ... आपके ध्यान के लिए धन्यवाद।