Orientador: Aruy Marotta

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Foi construído um maçarico de plasma para corte e uma fonte de potência, onde realizamos corte de chapas inox de até 16,0 mm de espessura, com velocidade de corte de 0,5 m/min e potência relativamente baixa (~ 8 KW), usando somente argônio como gás de trabalho.
Foram feitos estudos...

Resumo: Foi construído um maçarico de plasma para corte e uma fonte de potência, onde realizamos corte de chapas inox de até 16,0 mm de espessura, com velocidade de corte de 0,5 m/min e potência relativamente baixa (~ 8 KW), usando somente argônio como gás de trabalho.
Foram feitos estudos qualitativos sobre a entrada do gás em vórtice, pressão dinâmica e também dos diversos problemas encontrados no maçarico de plasma construído, como por exemplo, arco duplo, instabilidade da coluna, etc. Foi estimada a temperatura central da coluna de plasma (T0 ~ 11,4x103 K), usando parâmetros de corte.
Fizemos um estudo do comportamento da coluna de plasma, quando esta é confinada por um canal refrigerado, usando a equação de Elenbaas-Heller.
A distribuição radial da temperatura na coluna de plasma foi determinada usando espectroscopia. Para isso, construímos um sistema óptico espectral de alta resolução espacial (da ordem de 37,5 mm) e um anodo rotatório. Sendo a coluna não homogênea, foi necessário utilizar a Transformada de Abel para inverter a intensidade lateral medida experimentalmente, para a intensidade radial das linhas espectrais observadas.
A temperatura foi determinada pela razão de intensidades relativas das linhas 4300 Þ e 4259 Þ do átomo de argônio, supondo que o plasma se encontra em equilíbrio termodinâmico local. A temperatura central obtida foi de 6x103 K. Essa temperatura, que é quase a metade da estimada acima se deve a que a potência elétrica empregada aqui foi aproximadamente a metade da empregada no corte

Abstract: A plasma-torch for cutting metals and a power supply have been built and are working reliably. The plasma-torch is cutting 16 mm thickness stainless steel with a velocity of 0.5 m/min, using electrical power of 8 KW and argon as working gas. During this work we identified and solved...

Abstract: A plasma-torch for cutting metals and a power supply have been built and are working reliably. The plasma-torch is cutting 16 mm thickness stainless steel with a velocity of 0.5 m/min, using electrical power of 8 KW and argon as working gas. During this work we identified and solved problems like double arc, low dynamic pressure and instabilities which prevented the plasma-torch of working well.
We performed calculations using a simple model described by the Elenbaas-Heller equations which showed some of the important qualitative features of the plasma-torch.
In order to make spectroscopic measurements a rotatory anode was projected and build. Using this anode, the plasma torch and an optical set-up with a spatial resolution of 37.5 mm we measured the temperature profile of the argon plasma jet. For this purpose we assumed L.T.E. and optically thin plasma conditions and the temperature was found through the relative intensities of argon lines. The center temperature was 6,000 K