ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Лучевые методы обработки из "Технология конструированных материалов " К лучевым методам формообразования поверхностей заготовок деталей машин относятся электронно-лучевая, светолучевая (лазерная) и плазменная обработки. [c.606] Электронно-лучевая обработка. Метод основан на превращении кинетической энергии пучка электронов в тепловую. Высокая плотность энергии сфокусированного электронного луча позволяет обрабатывать заготовки за счет нагрева, расплавления и испарения материала с узколокального участка. [c.606] Схема установки для электронно-лучевой обработки (электронная пушка) показана на рис. VI.159. В вакуумной камере 1 установки вольфрамовый катод 11, питаемый от источника накала 14, обеспечивает эмиссию свободных электронов. Электроны формируются в пучок специальным электродом и под действием электрического поля, создаваемого высокой разностью потенциалов между катодом 11 и анодом 10, ускоряются в вертикальном направлении. Затем луч электронов проходит через систему юстировки 9, диафрагму 8, корректор изображения 7 и систему магнт.ных линз 6, которые окончательно формируют поток электронов в луч малого диаметра и фокусируют его на поверхности заготовки 4. Луч по поверхности заготовки перемещается отклоняющей системой 5. [c.606] Работу установки в импульсном режиме обеспечивает импульсный генератор 12 в сочетании с импульсным трансформатором 13. Обрабатывают в вакууме порядка 10 мм рт. ст. Обрабатываемую заготовку 4 закрепляют в зажимном устройстве 3 координатного стола 2, который обеспечивает перемещение заготовки в горизонтальной плоскости в продольном и поперечном направлениях. [c.606] Электронно-лучевой метод наиболее перспективен при обработке отверстий диаметром от 1 мм до 10 мкм, прорезанпи пазов, разрезании заготовок, изготовлении топких плепок и соток из фольги и т. д. Обрабатывают труднообрабатываемые металлы и сплавы (тантал, вольфрам, цирконий, коррозионно-стойкие стали), а также неметаллические материалы (рубины, керамику, кварц, полупроводниковые и другие материалы). [c.607] Преимущества электронно-лучевой обработки обусловливают целесообразность ее примепепия возможность создания локальной копцентрации высокой энергии, широкое регулирование и управление тепловыми процессами, обработка любых материалов, повышенная чистота среды, что позво.чяет обрабатывать легкоокисляющиеся активные материалы, отсутствие инструмента, обработка труднодоступных мест заготовок. Недостатком метода является относительная сложность и громоздкость оборудования. [c.607] Кроме указанных способов обработки, электронный луч позволяет наносить покрытия на поверхности заготовок в виде плепок толщиной от нескольких микрометров до десятых долей миллиметра. Электронный луч применяют также для распыления различных материалов. [c.607] Светолучевая (лазерная) обработка. Метод основан на тепловом воздействии светового луча высокой энергии на поверхность обрабатываемой заготовки. Источником светового излучения является лазер — оптический квантовый генератор (ОКГ). [c.607] Атом вещества, имея определенный запас энергии, находится в устойчивом энергетическом состоянии и располагается па определенном энергетическом уровне. Для выведения атома из устойчивого (стабильного) энергетического состояния его необходимо возбудить. [c.607] Ири включении пускового устройства. электрическая энергия, запасенная в батарее конденсаторов, преобразуется в световую энергию импульсной лампы. Свет лампы с помощью отражателя корпуса фокусируется на рубиновый стержень, в результате чего атомы хрома приходят в возбужденное состояние. Из этого состояния они могут возвратиться в нормальное, излучая фотоны с длиной волны 0,69 мкм (красная флюоресценция рубина). [c.608] От взаимодействия фотонов с возбужденными атомами образуются лавинообразные потоки фотонов в различных направлениях. Наличие торцовых зеркальных поверхностей рубинового стержня приводит к тому, что при многократном отражении усиливаются свободные ко.чэбания только в направлении оси стержня за счет стимулирования возбужденными атомами. [c.608] Лазерную обработку применяют для прошивания сквозных и глухих отверстий, разрезания заготовок на части, вырезания заготовок из листового материала, прорезапия пазов и т. д. [c.609] Светолучевым методом можно обрабатывать любые материалы. Например, в алмазе обрабатывают отверстие диаметром 0,5 мм в течение долей секунды, а алмаз массой 2 карата разрезают пополам менее чем за 1 с. [c.609] Светолучевая обработка имеет преимущества перед электроннолучевой. Для обработки заготовок не требуется создания вакуума, при котором значительно усложняется управление процессом, нет рентгеновского излучения. Конструкция лазерных установок значительно проще конструкции электронных пушек. [c.609] К недостаткам светолучевого метода обработки можно отнести отсутствие надежных способов управления движением луча и необходимость перемещения заготовки, недостаточную мощность излучения при значительной мощности импульсной лампы, низкий к. п. д. рубиновых ОКГ, перегрев рубинового стержня и трудности его охлаждения, сравнительно невысокую точпость обработки. [c.609] Плазменная обработка. Сущность плазменного метода формообразования поверхпостей состоит в том, что плаздгу , имеющую температуру 10 ООО—30 ООО °С, на-п])авляют на обрабатываемую пове])хность заготовки. [c.609] Вернуться к основной статье