Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Электронные вычислительные машины 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

повышенное электрическое сопротивление и исключающая замыкание электродов. Снятие пленки движущимися инструментами вызывает электротермическую эрозию обрабатываемого материала.

Наиболее целесообразно анодно-механическую обработку применять для разрезания твердых материалов, для наружного и внутреннего шлифования и заточки режущего инструмента из твердых сплавов.

9.2. Лучевые методы обработки

Особенностью лучевых методов обработки является отсутствие рабочего инструмента, роль которого выполняет непосредственно луч. Лучевые методы обработки особенно целесообразны для получения отверстий небольших размеров, так как изготовление инструмента в этих случаях очень трудоемко. Он быстро выходит из строя вследствие поломки, а при точных размерах изделия - из-за износа. Основными разновидностями лучевой обработки являются электронно-лучевая и светолучевая.

Электронно-лучевая обработка. Она основана на использовании теплоты, выделяющейся при резком торможении потока электронов поверхностью обрабатываемого изделия. При этом кинетическая, энергия электронов преобразуется в тепловую и только незначительная часть (0,1 ... 3%) - в рентгеновское излучение.

Чем выше кинетическая энергия потока электронов и чем меньше площадь, на которой она сосредоточена, тем быстрее происходит нагрев.

В качестве источника свободных электронов (термокатода) используют металлическую проволоку (вольфрам, тантал и др.), нагретую до высокой температуры в глубоком вакууме.

В этих условиях электроны не испытывают столкновений с молекулами воздуха и друг с другом. При этом вся энергия, получаемая отдельными электронами, затрачивается на придание электрону определенной скорости. Количество электронов, испускаемых термокатодом, зависит от температуры нагрева и его материала.

Электроны сжимаются и формируются в узкий луч с высокой концентрацией энергии при помощи магнитных линз, представляющих собой катушки специальной формы.

Частоту и длительность импульсов подбирают таким образом, чтобы материал находился под воздействием электронного луча в течение очень малого промежутка времени. В этом случае луч будет расплавлять материал в ограниченной зоне, не вызывая резкого повышения температуры обрабатываемого материала в близко расположенной области.

Толщина слоя вещества, в котором электрон полностью теряет

свою скорость, называется пробегом электрона. Глубина проникновения электрона зависит от значения ускоряющего напряжения.

Проникающий в материал электрон теряет энергию не сразу, а в процессе многочисленных соударений с решеткой, в результате этих столкновений меняются скорости и направление движения электронов. Потеря энергии электронами максимальна на некотором расстоянии от поверхности материала. Наиболее интенсивное выделение теплоты наблюдается на глубине пробега электрона.

На рис. 9.4 показана схема установки для обработки и сваркн с помощью электронного луча. Источником электронов является катод 7, помещенный в формирующий электрод 2. При нагреве катода с его поверхности излучаются электроны, которые под воздействием электрического поля, создаваемого высокой разностью потенциалов между анодом 3 и катодом, приобретают высокую скорость и направляются в фокусирующую катушку 4. С помощью отклоняющей катушки 5 луч можно перемещать по поверхности детали 6, установленной на столе 7. Оптическая система наблюдения состоит из зеркала 8 и микроскопа 5.

Если система, отклоняющая луч, не работает, а изделие стоит неподвижно, то луч выполняет роль сверла.

Обработка осуществляется лучом малого диаметра (I ... 10 мкм) при плотности энергии 10 ... 10* Вт/см. Длительность им-


Рис. 9.4. Схема установки д.ая обработки элек-Tj)OHHUM лучом

пульса составляет 10

10- с. Электронный луч оказывает

очень небольшое давление (1 Па) на поверхность, а температура в месте воздействия луча достигает 8000°С. При этом металл мгновенно испаряется.

Электронно-лучевая обработка применима для всех материалов (металлов, ферритов, стекла, алмазов, графитов и Др.). Благодаря малому времени воздействия теплоты термическое влияние на периферийные области незначительно. Недостатком метода является сложность установки из-за необходимости иметь вакуумную камеру.

Светолучевая обработка. Она основана на применении лазера, представляющего собой квантовый генератор (усилитель) когерентного излучения оптического диапазона. Слово лазер составлено из начальных букв английского словосочетания усиление света вынужденным излучением . Он способен давать весьма узкие направленные пучки монохроматического и когерентного излучений, характеризующиеся очень высокой плотностью тепло-



вой энергии. Температура в зоне действия луча доходит до

вооо-с.

Наиболее важным свойством лазерного излучения, используемого для технологических целей, йвляется когерентность. При когерентном излучении волновые лучи, которыми называют несколько волн, идущих друг за другом, распространяются в одном направлении, имеют одинаковую длину волны и находятся в фазе друг с другом. Высокая степень когерентности проявляется

также в малой расходимости ла-

Вхлткние


Рис. 9.5. Принципиальная схема оптического квантового генератора

зерного луча. Когерентный лазерный луч может быть сфокусирован в пятно диаметром порядка длины световой волны (I... 10 мкм). Используя фокусировку, можно повысить интенсивность лазерного излучения.

В зависимости от рода активного материала различают лазеры на основе твердого тела (твердотельные), газовые и жидкостные.

В твердотельных лазерах в качестве активного элемента используют диэлектрики (рубин, стекло с добавками неодима, алюминоиттриевый гранат и др.) или полупроводники (например, арсеннд галлия). Лазеры, построенные на диэлектриках, имеют малый энергетический КПД (0,01...0,1 %), а лазеры на полупроводниках- 1...4%.

В га.эовых лазерах в качестве активного вещества используют смесь газов или один газ. Газовые лазеры (на азоте, оксиде углерода) могут использоваться для размерного испарения материалов (например, в технологии подгонки тонкопленочных резисторов интегральных схем). Их основное преимущество - непрерывное излучение, что улучшает качество обработки по сравнению с твердотельными импульсными лазерами. Недостатком газовых лазеров является малая выходная мощность.

В жидкостных лазерах в качестве активного вещества используют неорганические жидкости. Преимуществом жидкостного лазера является возможность циркуляции в нем жидкости для охлаждения. Это позволяет получать большие энергии и мощности излучения в импульсном и непрерывном режимах. При большом разнообразии конструкций у всех лазеров имеются общие функциональные элементы.

Лазер на основе синтетического рубина показан на рис. 9.5. Он представляет собой оксид алюминия, в котором некоторые из атомов алюминия заменены атома.ми хрома (до 0,05%), являющимися активными центрами.

ооооооо oooooj

OOOOOOOOOOOOOh

о о о о о о

о fi о о о


Рубиновый стержень изготовляют из монокристалла, полученного выращиванием в плазменной индукционной печи. Диаметр стержня 2 ... 20 мм, длина 80 ... 200 мм.

Торцы рубина / отполированы и представляют собой зеркала. Один торец покрыт плотным непрозрачным слоем серебра, а дру- гой (со стороны линзы 4) имеет коэффициент пропускания около 8%. Линза 4 формирует испускаемое излучение и направляет его к обрабатываемому изделию

Непрозрачные и полупрозрачные покрытия могут изготовляться и из других теплостойких материалов с хорошей отражательной способностью. Шероховатость на плоских полированных торцах должна быть не более 0,1 длины волны желтой линии натрия, параллельность торцевых поверхностей 2 , а отклонение от угла 90° между торцевыми плоскостями и продольной осью стержня не более ± 1. Рубин / и импульсная лампа вспышки 5 устанавливаются в камере 2. Внутренняя поверхность камеры отполирована и является отражателем света. Зарядный агрегат 6 состоит из батареи конденсаторов 7. При помощи пускового устройства 8 происходит разряд конденсаторов и появляется вспышка света длительностью 10 с. Свет фокусируется на рубиновом стержне, в результате чего атомы хрома переходят на более высокий энергетический уровень (рис. 9.6).

Под воздействием фотона атом, находящийся на верхнем уровне (возбужденный атом), может перейти на прежний (нижний) уровень. При этом появится новый фотон (вторичный). Переход атома на прежний уровень может происходить и за счет релаксационных процессов, стремящихся возвратить систему в равновесное состояние. Такой переход называется самопроизвольным или спонтанным, который имеет случайный характер. Если большинство атомов окажется на верхнем уровне, то будут происходить процессы индуцированного (вынужденного) излучения.

Основной задачей при создании квантовых генераторов явля-

Рис. 9.6. Последовательлость излчения оптическим квантовым генератором:

/ - невозбужденное состояние атомов; - возбужденное состояние атомов прн включении накачки; / - возникновение спонтанного излучения; /V, V -генерация индуцированного излучения; 1,7 - зеркала; 3 - атом; 4 - возбужденный атолт



ется получение инверсного состояния, т. е. такого, когда число атомов на верхнем уровне превышает их число на нижнем уровне. Луч света, образовавшийся в результате возвращения атомов в исходное состояние, проходя вдоль оси рубина и многократно отражаясь, достигает большой интенсивности и проходит через полупрозрачный торец рубина.

Лазерную технологию широко используют при производстве электронных устройств, для получения отверстий малого размера в твердых материалах (ферритах, стекле и др.), сварки, термообработки, скрайбирования, маркировки и ряда других процессов.

Важной особенностью светолучевой сварки является малая длительность термического цикла, что обеспечивает возможность обработки материалов,. особенно чувствительных к воздействию теплоты. Краткость импульсов предотвращает возможность получения крупнозернистой структуры и окисления металлов.

Возможность точной дозировки энергии делает этот метод особенно перспективным для сварки монтажных соединений в интегральных микросхемах. При этом возможна сварка через прозрачные оболочки, которые не являются препятствием для светового луча. -

Сварка световым лучом имеет достаточно высокую производительность. Ее можно выполнять на воздухе, в атмосфере инертных газов и вакууме. При этом не требуется защиты обслуживающего персонала от рентгеновского облучения, вследствие чего оборудование значительно упрощается.

В производстве интегральных микросхем широко используют процесс скрайбирования, который заключается в нанесении на поверхность материала канавок, после чего материал легко раскалывается. Замена механического алмазного скрайбирования полупроводниковых пластин на лазерное скрайбирование или резку обеспечивает высокую производительность процесса и высокое качество выполнения операции.

Лазеры широко применяют при маркировке хрупких изделий малых размеров и для зачистки монтажных проводов. В последнем случае обеспечивается высокая чистота поверхности и не оказывается вредное влияние на металл токопроводящей жилы (не образуются задиры материала и др.).

Отечественная промышленность выпускает ряд лазерных установок для обработки материалов:

Кристалл-6 -для сверления и фрезерования феррита, керамики, ситалла, рубина и др. Диаметр отверстий 0,1 ... 0,6 мм, глубина 3 мм. Ширина обрабатываемого паза 0,05 ... 0,2 мм, точность обработки по 7-8-му квалитетам;

Квант-50 -для пайки интегральных микросхем на печатные платы, резки, сварки и термоупрочнения металлических деталей. Предусмотрена возможность использования устройств с программным управлением.



&.3. Обработка ультразвуком

Ультразвуковая обработка представляет собой ударноабра-зивный метод обработки твердых и хрупких материалов. Она осуществляется (рис. 9.7) инструментом /, колеблющимся с уль- тразвуКовой частотой 18... 20 кГц. Под торец инструмента rio* дается водная суспензия абразивного порошка. Зерна абразйй 2, вбиваемые инструментом в заготовку 3, скалыйают материал мелкими частицами, которые вместе с размельченным абразивом уносятся жидкостью. Если же инструмент ударяет по свободно висящему в жидкости зерну абразива, то выкалывания частиц материала изделия не происходит.

Кавитационные явления сообщают зернам абразива скорости, в десятки раз меньшие, чем инструмент в момент удара по зернам, но кавитация усиливает циркуляцию суспензии, что способствует попаданию свежего абразива в зону обработки, а также удалению Рис 9.7. Схема уль-сколотых частиц и разрушенных зерен абра- тразвуковой обработ-зива.

Этим методом хорошо обрабатываются твердые и хрупкие материалы: керамика, кварц, рубин, алмаз, кремний, твердые сплавы и др. Для обработки твердых сплавов инструмент целесообразно изготовить из стали 45 с последующей закалкой до твердости HRC 48...56. При точной обработке применяют инструмент из незакаленной стали, так как при закалке может произойти его деформация. Шаржирование поверхности инструмента абразивными зернами не влияет на обработку.

Максимальная скорость съема материала по обработке стекла составляет 9000 мм/мин, а по твердому сплаву -200 ммин.

Вязкие материалы (например, сталь незйкаленная) плохо обра-, батываютсЯ ультразвуковым способом, так как под ударами зерен абразива не происходит сколов материала изделия, а зерка простовнедряются в обрабатываемый материал.

Производительность ультразвуковой обработки зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, зернистости абразива, состава абразивной суспензии, амплитуды колебаний инструмента и др.

Оптимальная величина зерен абразива составляет НО мкм, причем максимальная производительность достигается при концентрации абразива 30 ... 40% от общей массы суспензии.

Скорость обработки растет пропорционально квадрату амплитуды. В настоящее время максимальные амплитуды колебаний принимают в 45 ... 50 мкм. Дальнейшее увеличение амплитуды приводит к быстрому усталостному разрушению инструмента.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.