Прецизионная обработка материалов

Таким уникальным сочетанием выходных параметров, как у ЛПМ, сегодня не обладает ни один из известных коммерческих лазеров [8-10, 37]. КПД промышленных ЛПМ обычно составляет 0,5-1%, что на порядок больше, чем КПД непрерывного аргонового лазера (Аг+) с близкой по уровню мощностью. Однако ЛПМ в той же мере (на порядок) уступает по КПД мощным инфракрасным СОг-лазерам (Л = 10600 нм), но из-за более коротковолнового излучения его энергия может быть сфокусирована в области, имеющей на два порядка меньшую площадь [38]. Поэтому для ряда применений, например для прецизионной обработки материалов, высокие плотности мощности излучения с использованием ЛПМ достигаются при относительно небольших средних мощностях. Такие теплопроводные металлы, как Си, А1, Аи, Ag, обрабатывать излучением СО2- и других ИК-лазеров практически невозможно (коэффициент отражения превышает 95%). Близкий по спектру, мощности и КПД распространенный твердотельный лазер на основе иттрий-алюминиевого граната с неодимом (YAG Nd) (Л = 1064 нм) и с удвоением частоты (Л = 532 нм) из-за тепловых искажений имеет относительно большие расходимости. [c.6]

Этот период развития отпаянных ЛПМ характеризуется поиском и созданием новых конструктивных и технологических решений, эффективных электрических схем накачки с целью повышения гарантированной (минимальной) наработки АЭ до 1000 ч и выше, средней мощности излучения до 50-100 Вт при практическом КПД не менее 1%, импульсной мощности излучения до 250-500 кВт, энергии в импульсе до 5-10 мДж. Проведены исследования пространственных и временных характеристик выходного излучения ЛПМ с такими уровнями мощности для разных оптических систем как в режиме генератора, так и в режиме усилителя мощности. Разработка мощных и надежных ЛПМ с высоким качеством излучения стимулировалась потребностью создания отечественных технологических установок для разделения изотопов, для высокопроизводительной прецизионной обработки материалов электронной техники, а также для создания медицинских установок [130, 131, 133-174. [c.25]

С точки зрения потребителей, одной из самых важных практических характеристик лазера является качество излучения. Качество выходного излучения определяется преимущественно совокупностью пространственных и временных характеристик. При создании нового прогрессивного технологического оборудования, например, предназначенного для прецизионной обработки материалов и разделения изотопов, необходимо точное знание качества выходного излучения и возможности управления им. [c.107]

Возможности ЛПМ для прецизионной обработки материалов [c.234]

Для прецизионной обработки материалов необходимо использовать ЛПМ со средней мощностью 1-40 Вт [18, 142-153, 175, 218]. Толщина обрабатываемого материала — от 0,05 до 2 мм и больше. Скорость качественной резки при толщине 0,1-0,2 мм мало зависит от материала и составляет 3,0-3,5 мм/с. Процесс лазерной резки одинаково эффективен как для тугоплавких металлов (Мо, Та, W, Nb, Zr и др.), так и для металлов с хорошей теплопроводностью (А1, Си, Ag, Ли и др.). Шероховатость поверхности реза может составить менее 1 мкм. [c.265]

Следует отметить, что развитие промышленных ЛПМ, работающих по схеме ЗГ - УМ, должно идти и по пути повышения мощности излучения в пучке дифракционного качества до 40-100 Вт и выше, когда возможна высокопроизводительная прецизионная обработка материалов толщиной до 2-4 мм. [c.278]

Отметим, что развитие коммерческих ЛПМ, работающих по схеме ЗГ - УМ, должно идти и по пути повышения мощности излучения в пучке дифракционного качества до уровня 50-100 Вт и выше, когда возможна высокопроизводительная прецизионная обработка материалов толщиной до 2-4 мм. Также важно развитие ЛПМ с нелинейными кристаллами для преобразования излучения в УФ-диапазон. [c.286]

Прецизионная обработка материалов 6, 16, 20, 24, 234, 242, 244, [c.306]

В настоящее время в МГТУ им. Н.Э. Баумана проводятся интенсивные исследования взаимодействия импульсного излучения ЛПМ с различными материалами и возможности применения ЛПМ для прецизионной обработки [120]. Особое место занимает вопрос о производительном и качественном нанесении изображений в объеме прозрачных сред. [c.20]

Третье направление, которое получило успешное развитие, — это разработка относительно мощного класса отпаянных промышленных АЭ серии Кристалл со средней мощностью излучения 30-50 Вт и более для технологических применений, в частности для прецизионной обработки тонколистовых материалов электронной техники и разделения изотопов. [c.35]

Применение ЛПМ для прецизионной (микро)обработки материалов определяется параметрами его излучения короткой длиной волны (0,51 и 0,58 мкм), малой длительностью импульсов (10-50 не), высокой частотой (5-30 кГц), малой энергией в импульсе (0,1-100 мДж) и высокой интенсивностью в пятне фокусировки (10 -10 Вт/см ). Таким сочетанием параметров не обладает ни один из известных коммерческих лазеров. Потенциальные возможности использования излучения ЛПМ для прецизионной обработки достаточно хорошо представлены в книге [10]. Для сварки ЛПМ непригоден из-за малой длительности и энергии импульсов излучения [231. [c.234]

Следует отметить, что на Западе также проявляется интерес к использованию излучения ЛПМ для прецизионной обработки тонколистовых материалов. В 1995 г. прошла специализированная конференция НАТО по этой тематике. Соответствующие работы проводятся в нескольких научных центрах Германии, США, Италии, Великобритании и Австралии. [c.266]

Синтетические алмазы маркируются буквами АС . Применяются -они для прецизионной обработки алюминиевых и медных сплавов, пластмасс, стеклопластиков, полупроводниковых материалов. Большие скорости резания 1 ООО.... ..1200 м/мин обеспечивают высокую производительность обработки. [c.27]

Регенерация смазочных масел и технологических жидкостей в процессе их эксплуатации играет чрезвычайно важную роль. Особо следует подчеркнуть значение фильтрации смазочноохлаждающих жидкостей в процессе прецизионной обработки деталей, когда зерна абразивных материалов и грязи, проникая в зону резания, снижают точность и чистоту обрабатываемой поверхности, ускоряют износ инструмента. Выбор метода очистки смазочно-охлаждающей жидкости зависит от ее состава, качества, условий обработки и характера загрязнений. Очистка смазочно-охлаждающей жидкости может осуществляться отстаиванием, фильтрацией и центрифугированием. [c.124]

Изложено термодинамическое обоснование возможности ретроградного распада с выделением жидкой фазы. Приведены оригинальные данные о прецизионном построении кривых ретроградного солидуса в важнейших полупроводниковых системах с участием германия, кремния, арсенида индия и др. Рассмотрены кинетика распада и структурный механизм этого процесса. Обосновано использование диаграммы фазовых равновесий при выборе уровня легирования полупроводников и режимов их термической обработки. Описаны возможности направленного изменения свойств материалов, обеспечивающих надежную работу электронных устройств. [c.51]

Вопросы гомогенизации очень существенны при разработке сплавов для прецизионных магнитов. В любом неоднородном материале концентрация меняется приблизительно периодически относительно ее среднего значения i[13]. За счет диффузии концентрация постепенно выравнивается. В работе [13] показано, что для повышения скорости гомогенизации целесообразно уменьшать расстояние между максимумами и минимумами концентрации. Это служит одной из причин более быстрой гомогенизации обработанного давлением материала по сравнению с литым, так как обработка давлением приводит к сближению областей с максимальной и минимальной концентрацией [13]. Надо полагать поэтому, что для повышения однородности рассматриваемых материалов большое значение может иметь применение при обработке ковки с большими степенями обжатия, а также горячей прокатки [37]. [c.233]

По своим свойствам — твердости, тугоплавкости, электро- и теплопроводности, малой летучести, высоким коррозионным свойствам на воздухе — родий является очень хорошим материалом для прецизионных контактов, но он слишком дорог и не поддается механической обработке, поэтому его применяют только в виде электрохимических покрытий. [c.302]

Однако широкое техническое и промышленное применение ультразвука началось лишь в 50—60-х годах. Сварка металлов и пластмасс, резание твердых сплавов, стекла, керамики и других материалов, пайка, лужение алюминия, титана, молибдена и многие другие технологические операции с использованием ультразвука заняли значительное место на многих производствах. Ультразвуковая чистка, о которой говорилось выше, также оказалась весьма полезной, особенно при изготовлении прецизионных деталей в машиностроении. В настоящее время советская промышленность выпускает ряд универсальных ультразвуковых станков для изготовления твердосплавных матриц штампов, обработки линз из оптического стекла, гравирования и вырезки деталей из кремния и германия, прошивания отверстий и узких пазов и для многих других работ. Изготовляют также специальные ультразвуковые станки для выполнения определенных операций, например, для нарезания внутренних резьб в заготовках из труднообрабатываемых материал лов. [c.57]

Для прецизионной резки тонколистовых конструкций, прошивки отверстий и фрезерования пазов в конструкционных материалах используют импульсно-периодическое излучение твердотельных лазеров. В этом случае получают более точные и качественные резы, однако производительность резки в этом случае намного ниже. Расширяется применение лазерной и газолазерной резки и контурной обработки неметаллических материалов. Обрабатываемые материалы и режимы обработки приведены в табл. 32.5. [c.621]

Размерная стабильность. Схемы типовых технологических процессов для высокоточных деталей. Самопроизвольное изменение размеров и формы металлических деталей в процессе эксплуатации и хранения является препятствием на пути обеспечения возрастающих требований к точности и надежности прецизионных машин и приборов. Размерная нестабильность для ряда машин не должна превышать мм/мм в условиях длительной эксплуатации при постоянной и переменной температурах в интервале от -50 до +100 °С, для чего требуется использовать материалы, обеспечивающие постоянство размеров, а также специальные методы и технологические процессы стабилизирующей обработки. [c.116]

Удивительные особенности лазерного излучения — огромная интенсивность света, исключительно высокая монохроматичность и направленность излучения — открыли поистине безграничные возможности для практических применений лазеров во многих отраслях науки и техники. Новые технологические процессы прецизионной обработки материалов, создание оптических линий связи, точное определение расстояний, создание оптоэлектронных систем для обработки информации и вычислительной техники, диагностика плазмы, нагрев плазмы до термоядерных температур, хирургические операции и др. — вот далеко не полный перечень задач, которые решаются с помопхью лазеров. [c.5]

Двухканальный ЛПМ Карелия стал основой для создания лабораторной автоматической лазерной технологической установки (АЛТУ) Каравелла (1986-1987 гг.), предназначенной для прецизионной обработки материалов, используемых в производстве изделий электронной техники. На АЛТУ Каравелла продемонстрирована возможность прецизионной резки и сверления большой группы металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов, многие из которых до этого момента практически не были включены в сферу лазерной микрообработки. Показано, что Каравелла позволяет на порядок сократить сроки изготовления малых и средних партий изделий электронной техники по сравнению с традиционными методами, включая и электроискровую обработку. [c.24]

При работе с телескопическим HP достигаются максимальные плотности мощности излучения — 10 -Ю Вт/см . Но не всегда при прецизионной обработке материалов требуются столь высокие плотности мощности. Зато к таким характеристикам излучения, как распределение интенсивности в плоскости фокусировки, стабильность положения оси диаграммы направленности и импульсной энергии, всегда предъявляются высокие требования, так как ими определяется качество обработки. В однозеркальном режиме работы, в отличие от режима с HP, выходное излучение обладает более высокой стабильностью оси диаграммы направленности и импульсной энергии. В режиме с одним выпуклым зеркалом при расходимостях близких к дифракционной ( реал = (2 3)0диф) нестабильность импульсной энергии не превышала 2-3%, а колебания оси диаграммы направленности практически не наблюдались. Заметное снижение нестабильности характеристик излучения при использовании HP достигалось путем герметизации пространства между зеркалами резонатора и выходными окнами АЭ и изоляции АЭ с резонатором от источника питания. Полностью избавиться от влияния механических воздействий и воздушно-тепловых потоков при работе с HP не удавалось, поскольку решение этой проблемы в производственных условиях представляет собой достаточно сложную техническую задачу. Распределение интенсивности в дальней зоне [c.128]

Многолетняя эксплуатация АЛТУ Каравелла показала ее широкие возможности для обработки материалов. Она стала основой для разработки промышленной высокоэффективной, производительной и компактной установки нового поколения АЛТУ Каравелла-1 со средней мощностью излучения в пучке дифракционного качества 15-20 Вт и ЧПИ 14 2 кГц, предназначенной для прецизионной (микро)обработки материалов толш,иной 0,02-0,5 мм [218]. Разработка АЛТУ Каравелла-1 была проведена в период с 2001 по 2003 г. в НПП Исток . Внешний вид установки представлен на цветной вклейке VI. [c.258]

Экспериментальные результаты исследований процессов резки и сверления различных материалов с помощью ЛПМ Карелия стимулировали создание первой отечественной лабораторной технологической установки АЛТУ Каравелла , предназначенной для прецизионной обработки тонколистовых (до 1 мм) материалов изделий электронной техники. Средняя мощность излучения АЛТУ Каравелла в пучке дифракционного качества составляет не менее 20 Вт при ЧПИ 10 кГц. Многолетняя эксплуатация АЛТУ Каравелла убедительно показала, что импульсным излучением ЛПМ можно эффективно производить прецизионную обработку целого ряда материалов тугоплавких металлов (Мо, W, Та и т.д.), металлов с высокой теплопроводностью (Си, А1, Ag, Au и др.) и их сплавов, полупроводников (Si, Ge, GaAs, Si и др.), керметов, графита, естественных и искусственных алмазов, прозрачных материалов (стекло, кварц, сапфир) и др. Прецизионная обработка излучением ЛПМ имеет следующие преимущества высокую производительность изготовления деталей по сравнению с традиционными методами обработки (включая и электроискровой способ), прогнозируемое и контролируемое удаление обрабатываемого материала микропорциями, малую зону термического влияния, отсутствие расслоения материала, возможность обработки сложных поверхностей и под разными углами. Излучением ЛПМ эффективно производятся следующие технологические операции прямая прошивка отверстий диаметром 3-100 мкм, прецизионная контурная резка, скрайбирование. [c.285]

Жариков B.M. Исследование физических процессов взаимодействия излучения лазера на парах меди с материалами электронной техники и разработка технологии их прецизионной обработки Автореф.. .. канд. техн. наук. — Фрязино, 1999. 16 с. [c.295]

Для обработки материалов, склонных к прижогам, следует применять бакелитовую связку при прецизионном шлифовании— керамическую низкую шероховатость обеспечивают бакелитовая и вулканитовая связки для съема больших припусков рекомендуется использовать круги на керамической связке вулкани-товую связку применяют для съема незначительных припусков. [c.51]

Выбор режимов полирования зависит от различных факторов, связанных с материалом детали, достигаемыми параметрами поверхности, прецизионностью обработки и т. д. [c.251]

По мнению Н. Г. Басова на создание новых материалов сильное влияние окажет физика. Так, физика твердого тела явилась основой для создания полупроводниковых приборов, которые составляют арсенал современной электроники и широко используются для автоматизации различных процессов. Заметную роль в технике начинают играть сверхпроводящие материалы. Под влиянием физики, химии, биологии и других наук созданы новые технологические методы, возникла вакуумная металлургия, начали использоваться электронные и ионные пучки, пучки мощных лазеров для плавки, сварки и прецизионной обработки различных материалов. Все большее применение находит технология обработки взрывом, а также жидкостями и газами под высоким давлением (гидро- и газоэкструзия). Возрастает значение когерентного оптического излучения для создания новых материалов. [c.73]

Новым направлением в механической обработке материалов и деталей с помощью ультразвука считается также обработка свободным абразивом при ненаправленном воздействии ультразвука. Эта технология внедрена на ряде производств, где в массовом количестве изготовляются мелкие прецизионные детали. Ультразвуковая установка, работающая под повышенным статическим давлением, разрешила нелегкую задачу чистовой доводки деталей, то есть удаления с них заусениц, остающихся после основной операции. В дальнейшем в эту технологию внесли существенные изменения. Применили суспензию (моющий состав со взвесью из очень мелких — всего в несколько микрометров — частиц абразива), благодаря чему скорость разрушения заусениц еще больше увеличилась. Для этой цели созданы установки УЗВД-8, УСК-2 и др. [c.77]

Для полевой обработки аэроизыскательских материалов необходима полевая фотолаборатория для проявления аэронегативов, контактной печати, репродукции накидного монтажа и т. п. и стереофотограмметрическая лаборатория, оборудованная зеркальными стереоскопами, топографическими стереометрами и, желательно, прецизионным стереометром и другой стереоаппаратурой для дифференцированной обработки материалов аэроизысканий. [c.329]

Непрофилированным ЭИ в виде топкой проволоки нз латуни, медп, вольфрама и молибдена изготавливают прецизионные детали (рис. 89). ЭЗ 1 закрепляют на столе, который перемещается горизонтально в двух взаимно перпендикулярных направлениях двумя реверсивными следящими электродвигателями. ЭИ 3 перематывается с катушки 4 на катушку 5, вращаемую специальным электродвигателем. Перематывание проволоки необходимо ввиду ее износа в процессе ЭЭО. Направляющие ролики 2 и 7, закрепленные на скобе, предназначены для ориентации проволоки относительно ЭЗ 1. В случае прецизионной обработки ролики заменяют направляющими колодками из стойких к истиранию материалов (например, твердого сплава), имеющими соответствующие мерные пазы. [c.152]

В качестве примера можно остановиться на широко применяемой для окончательной обработки прецизионных деталей абразивной доводке при помощи притиров с абразивной пастой или суспензией на их поверхности. При этом достигается точность обработки (погрешность формы) до 0,02 мкм, а шероховатость поверхности до 12—14-го классов. Этим методом обрабатываются калибры, точные керамические опоры, пластины резцов и другие прецизионные детали, особенно выполненные из труднообрабатцваемых материалов. Как показали исследования, проведенные в МВТУ им. Баумана П. Н. Орловым, на строение поверхности, получаемой в результате доводки, основное влияние оказывает характер [c.77]

Впервые термин технологическая надежность станков был введен А. С. Прониковым [63]. Это понятие определено А. С. Прониковым как способность станка сохранять качественные показатели технологического процесса (точность обработки и качество поверхности) в течение заданного времени . В работах 11, 24, 72] были рассмотрены некоторые количественные оценки технологической надежности токарно-револьверных автоматов, прецизионных токарных станков, бесцентровых внутришлифовальных, радиально-сверлильных и других видов станков. В этих работах исследуется в основном только способность сохранять точность обработки в течение определенного периода времени. Но, очевидно, что точностные характеристики обработанных деталей зависят не только от состояния станка, но и от многих других факторов (состояние инструмента, оснастки, характеристики материалов и т. д.). Поэтому логическим развитием понятия технологическая надежность станка явилось введение термина технологическая надежность . И. В. Дунин-Барковский [24] определил это понятие как свойство технологического оборудования и производственно-технических систем, таких, как станок — приспособление-инструмент — деталь (СПИД), система литейного, кузнечно-прессового или другого производственно-технического оборудования или автоматических линий, сохранять на за- [c.184]

Весьма перспективно применение вакуумных ионно-плазменных методов — с ионным распылением и азотированием, методов КИБ, ПУСК, РЭП, распыление моноэнергетическими пучками ионов, с помощью магнетрон-ных распылительных систем. Износостойкие покрытия из нитридов, карбидов, окислов, сложных соединений, алмаза и др., а также антифрикционные покрытия из халькогенидов металлов, полимеров и других материалов наносятся при помощи реактивных методов с участием плазмо-химических реакций. Особенно перспективно применение указанных методов к прецизионным парам, насосам, топливной аппаратуре, газовым подшипникам, гидроприводу, точным направляющим и устройствам. Для обработки поверхностного слоя материала в целях повышения износостойкости используется ускоренный поток ионизированных атомов с энергией 100— 200 кЭВ в вакууме, с глубиной проникновения ускоренных ионов 0,1 мкм. Ионная имплантация применяется также для изменения триботехнических свойств, повышения коррозионной стойкости и прочности сцепления покрытия с основой. [c.200]

В радиоэлектронной, приборостроительной и электротехнической промышленностях с помощью электрофизических и электрохимических методов обрабатываются материалы с повышенными физико-механическими свойствами ферромагнитные сплавы, ферриты, специальная керамика, германий, кремний, синтетические рубины, алмазы и т. д., обработка которых механическими методами весьма трудоемка или невозможна. В авиационной, ракетной технике и турбонасосостроении электроэрозионным и электрохимическим методом изготавливаются большинство деталей со сложной формой фасонных поверхностей, например, лопатки рабочих колес турбин и насосов, цельные роторы, направляющие аппараты и т. д. Особенно большая эффективность от применения электрофизических методов обработки достигается при изготовлении точных и миниатюрных деталей. Задачи, связанные с обработкой прецизионных деталей машиностроения, когда точность обработки находится в пределах 2—5 мк, весьма успешно решаются при применении электрофизических и электрохимических методов, в то время как изготовление деталей этой точности механической обработкой сопряжено с большими трудностями. Указанные методы весьма эффективны в технологических процессах, эквивалентных шлифованию и полированию, так как легко обеспечивают обработку вязких металлов с чистотою поверхности до 11 — 12 класса. Весьма целесообразна обработка тонкостенных конструкций и деталей без заусенцев иди снятие их с деталей, обработанных другими методами. Обработка полостей или отверстий в труднодоступных местах также легко осуществляется с помощью электрофизических и электрохимических методов. [c.293]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...