Презентация, доклад по дисциплине Технология машиностроения на тему Электроннолучевая, светолучевая и плазменная обработки

машиностроительный колледж» Васина С.А.

камеры с вакуумной системой и электронной пушки с высоковольтным источником питания.
Метод основан на воздействии на материал заготовки сфокусированного и ускоренного потока электронов, кинетическая энергия которых, преобразуясь в рабочей зоне в другие виды (преимущественно в теплоту), вызывает нагрев, плавление и испарение обрабатываемого материала, что в итоге и обеспечивает размерную обработку заготовок

пучок; 1 – анод; 5 – катод; 6 – эммитер; 7 – вакуумная камера; 8 – электронная пушка; 9 – магнитная линза; 10 – отклоняющие магнитные катушки; 11 – пары и капли вещества; 12 – нагретый материал

электронов 3, с большой скоростью налетающих на обрабатываемый участок. При этом их кинетическая энергия конвертируется в теплоту, которой достаточно для быстрого нагрева, плавления и испарения материала. Для уменьшения рассеяния пучка электронов обработку проводят в высоковакуумной камере (остаточное давление 10-5 мм рт. ст. или меньше). Электроны эмитируются электронной пушкой 8 и ускоряются до скоростей около 75% от скорости света в вакууме напряжением вплоть до 50 кВ между анодом 4 и катодом 5. Магнитная линза 9 фокусирует электронный пучок 3 на обрабатываемый участок, при этом плотность мощности достигает 10й Вт/см2, что достаточно для плавления и испарения любого материала. Стигматор придает лучу круглую форму, а его перемещение по поверхности заготовки осуществляется отклоняющей системой 10, которой можно управлять через пульт программного управления. Он также управляет продольными и поперечными перемещениями стола, на котором закреплена заготовка, продолжительностью импульсов и интервалами между ними.

1 мм до 10 мкм, прорезании пазов, резке заготовок, изготовлении тонких пленок и сеток из фольги и т.д. Обработке подвергают заготовки из труднообрабатываемых металлов и сплавов (тантала, вольфрама, циркония, нержавеющих сталей), а также неметаллических материалов: рубинов, керамики, кварца.

глубины к диаметру, часто вплоть до 15:1.
Отверстия могут формироваться под углом до 20° к обрабатываемой поверхности. Обычно минимальное расстояние между ними равно двум диаметрам, однако даже с этим ограничением можно делать до 3000 отверстий на квадратном сантиметре поверхности. Производительность процесса невысокая: на черновых режимах 20 мм3/мии, на чистовых 1 мм3/мин; точность обработки 5–20 мкм; параметр шероховатости поверхности Rа= 3,2÷0,8 мкм.

локальной концентрации высокой энергии;
широкое регулирование и управление тепловыми процессами.
Повышенная чистота окружающей среды позволяет обрабатывать заготовки из легкоокисляющихся активных материалов. Электронный луч обеспечивает нанесение покрытий на поверхности заготовок в виде пленок толщиной от нескольких микрометров до десятых долей миллиметра.
Недостатки этой обработки следующие: необходимость защиты от рентгеновского излучения; относительно высокая стоимость и сложность оборудования (установок); применение глубокого вакуума.

излучения (света), энергия которого, преобразуясь в рабочей зоне в теплоту, вызывает нагрев, плавление, испарение и ионизацию паров обрабатываемого материала.
  С помощью лазера осуществляют
следующие процессы: размерную
обработку, резку, закалку, наплавку,
легирование, сварку.

используют твердотелые лазеры, рабочим элементом которых является рубиновый стержень, состоящий из оксида алюминия, активированного 0,05% хрома. Они работают в импульсном режиме, генерируя импульсы когерентного монохроматического красного цвета. Применяют также газовые лазеры, которые могут работать как в непрерывном, так и в импульсном режимах.

но она выделяется в миллионные доли секунды и сосредотачивается в луче диаметром около 0,01 мм. В фокусе диаметр светового луча составляет всего несколько микрометров, что обеспечивает температуру около 6000–8000°С. В результате поверхностный слой материала заготовки, находящийся в фокусе, мгновенно расплавляется и испаряется.
Основными характеристиками
лазерного излучения являются
мощность (Вт), длина волны
(0,4–10,6 мкм), длительность
(мс) и форма импульсов,
расходимость пучка.

накопитель; 
3 – система управления; 
4 – блок поджига;
5 – лазерная головка;
6 – система охлаждения; 
7 – система стабилизации энергии излучения; 
8 – датчик энергии излучения; 
9 – оптическая система; 
10 – сфокусированный луч лазера; 
11 – обрабатываемая заготовка; 
12 – координатный стол; 
13– система программного управления

стакан; 
4 – линзы;
5 – микрометр;
6 – лазерный луч; 
7 – впуск газа; 
8 – деталь; 
9 – брусок

материалов (газ).
Недостатки: термическая закалка и оплавление кромок, дополнительная механическая обработка.

плазматронами. При плазменной обработке изменяется форма, размеры, структура обрабатываемого материала или состояние его поверхности. Плазменная обработка включает: разделительную и
поверхностную резку,
нанесение покрытий,
наплавку, сварку,
разрушение горных
пород (плазменное
бурение).

(разрезаемым металлом) и катодом плазменной горелки. Плазменной дугой режут нержавеющие и хромоникелевые стали и др. металлы и сплавы, не поддающиеся кислородной резке. Высокая производительность плазменной резки позволяет применять её в поточных непрерывных производственных процессах. Мощность установок достигает 150 кВт. Неэлектропроводные материалы (бетоны, гранит, тонколистовые органические материалы) обрабатывают плазменной струей (дуга горит в сопле плазменной горелки между её электродами). Нанесение покрытий (напыление) производится для защиты деталей, работающих при высоких температурах, в агрессивных средах или подверженных интенсивному механическому воздействию. Материал покрытия (тугоплавкие металлы, окислы, карбиды, силициды, бориды и др.) вводят в виде порошка или проволоки в плазменную струю, в которой он плавится, распыляется и в виде мелких частиц (20—100 мкм) наносится на поверхность изделия. Плазменные покрытия отличаются пониженной теплопроводностью и хорошо противостоят термическим ударам. 

металлов. Благоприятная форма образовавшейся ванны позволяет сваривать достаточно толстый металл (10— 15 мм) без специальной разделки кромок. Сварка плазменной дугой отличается высокой производительностью и,
вследствие большой
стабильности горения дуги,
хорошим качеством.

оборудования и необходимость применения при обработке специальных газов, что удорожает процесс. Кроме того, при плазменной обработке необходимы специальные правила техники безопасности и охраны труда.

процессов.

Принципиальная схема процесса.
Преимущества и недостатки метода.
Параметры метода.

головки.

Сущность процесса.
Структурная схема лазерной режущей головки.
Достоинства и недостатки.