플라즈마절단

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본문 플라즈마는 전기적인 방전으로 인해 생기는 전하를 띤 양이온과 전자들의 집단을 플라즈마라고 한다. 플라즈마란 소위 제 4의 물질상태라고 알려져 있으며, 우주의 99%가 플라즈마 상태로 이루어져 있다는 사실 또한 이미 잘 알려져 있다. 물질 중 가장 낮은 에너지 상태는 고체이다. 이것이 열(에너지)을 받아서 차츰 액체로 되고 그 다음에는 기체로 전이를 일으킨다. 기체에 더 큰 에너지를 받으면 상전이와는 다른 이온화된 입자들, 즉 양과 음의 총 전하 수는 거의 같아서 전체적으로는 전기적인 중성을 띄는 플라즈마 상태로 변환한다. 플라즈마 상태는 그 밀도와 온도를 그 주 파라미터로 사용하며 이 두가지 요소에 따라 우리주변에서도 쉽게 찾아 볼 수 있는 플라즈마 상태들, 즉, 네온사인이나 형광등으로부터 시작하여 북극의 오로라, 태양의 상태, 핵융합로에서의 플라즈마 상태등 광범위하게 분류되어질 수가 있다. 플라즈마라는 용어가 일반인들에게는 생소하게 들릴지는 모르지만 각 가정에서 조명등으로 사용하고 있는 형광등이나, 길거리에서 흔히 볼 수 있는 네온사인, 한 여름에 소나기가 쏟아지면서 자주 발생하는 번갯불과 같은 것들이 플라즈마 상태라고 하면 이해하기가 쉬울 것이다. 이중 공업적으로 이용이 활발한 플라즈마는 저온 글로우 방전 플라즈마로서 반도체 공정에서 플라즈마 식각(Plasma Etch) 및 증착(PECVD: Plasma Enhanced -Chemical Vapor Deposition), 금속이나 고분자의 표면처리, 신물질의 합성 등 에서 이용되고 있으며, 공정의 미세화, 저온화의 필요성 때문에 플라즈마 공정이 종래의 공정을 대체하고 있으며, 경우에 따라서는 플라즈마만이 제공할 수 있는 물질이나 환경을 이용하기 위한 응용분야가 점점 더 확대되고 있다. 최근에는 컴퓨터의 급속한 처리속도와 용량 면에서의 발전으로 인해 플라즈마의 특성을 해석하는데 있어 여러 시뮬레이션 프로그램에 의해 좀더 실제적인 플라즈마 현상들을 관찰하고 연구하고 있다. (2) 플라즈마(Plasma) 절단기의 구성 sketch ① 플라즈마(Plasma) 절단기의 특성 플라즈마 절단법은 아크 방전에 의한 전기 에너지를 이용하는 절단법이다. 개발 초기에는 금속이든 비철금속이든 어떤 재료에도 적용할 수 있다고 하여 큰 각광을 받았다. 특히 가스 절단을 적용할 수 없는 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스강의 절단에 애용되고 있다. 그후 활성가스(공기, 산소)를 사용하는 플라즈마 절단법이 개발되면서 연강이나 저탄소강의 중요한 절단법으로 사용되고 있다. 종래의 가스 절단(산소절단)이 금속의 산화 반응을 이용하는 화학 절단이라고 한다면, 플라즈마 절단은 초고온의 플라즈마 아크로 피가공물을 녹여 절단하는 일종의 물리 절단이라고 할 수 있다. 따라서 가스 절단은 철만 절단할 수 있지만, 플라즈마 절단은 대부분의 금속을 절단할 수 있다. 플라즈마 절단은 원리적으로 열에너지를 절단재의 윗면에서부터 공급하는 방식이기 때문에 공급 에너지의 제약이 있다. 이 때문에 절단재의 두께가 두꺼워지면, 절단이 곤란하게 된다. ② 플라즈마(Plasma) 절단기의 구성 기기 플라즈마 절단 장치는 탑재되는 기기의 종류, 즉 수동 절단기, 자동 절단기, NC 절단기에 따라 그 구성이 크게 다르게 된다. 또한 플라즈마 토치의 구동 방식과 냉각 방식(공냉 또는 수냉)에 따라서 그 구성이 다르게 된다. 그러나 기본적으로 플라즈마 절단기는 플라즈마 절단 장치(전원 장치 + 플라즈마 토치), 플라즈마 토치의 구동 방식(주행 장치), 절단 정반(작업대), 가스 공급, 플라즈마 토치의 냉각 장치, 접속 케이블 및 호스 등으로 구성된다. 추가로, 절단 작업시에 발생되는 분진의 배기 장치(분진 장치)도 필요하다. 다음 그림은 플라즈마 절단기의 기본 구성을 나타낸 것이다. 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 플라즈마절단, 플라즈마