Лучевые методы обработки

Основным преимуществом электрофизических и электрохимических методов обработки по сравнению с методами механической обработки является возможность копирования формы инструмента сразу по всей поверхности при простом поступательном перемещении инструмента, вследствие чего процесс обработки легко автоматизируется.

Электрофизические и электрохимические методы обработки

Под электрофизическими и электрохимическими методами размерной обработки понимают совокупность размерных воздействий (электрических, ультразвуковых, электрохимических и др.) на обрабатываемую деталь для придания ей заданной формы и размеров. Эти методы можно разделить на четыре группы: электроэрозионные, лучевые, ультразвуковые, электрохимические. К новым методам относятся плазменная обработка, формирование в магнитном поле.

Эти методы используются для изготовления изделий из материалов высокой твердости, обработка которых обычными методами не возможна или крайне затруднительна. К таким материалам относятся: твердые сплавы, ферриты, германий, кремний, алмазы, рубин, кварц, керамика и др.

Электроэрозионная обработка основана на использовании явления электрической эрозии – направленного разрушения токопроводящих материалов в результате кратковременного теплового действия импульсных электрических разрядов между инструментом и заготовкой в диэлектрической среде.

Основными методами электроэрозионной обработки являются электроискровая и анодно – механическая.

При электроискровой обработке в качестве диэлектрической среды применяют керосин, трансформаторное масло и др. При уменьшении зазора между инструментом и заготовкой по д действием импульса тока возникает искровой пробой, который вызывает эрозию в материале заготовки.

При анодно-механической обработке в качестве диэлектрической среды используется водный раствор жидкого стекла. Под действием постоянного напряжения на поверхности детали образуется силикатная пленка, имеющая повышенное электрическое сопротивление и исключающая замыкание между заготовкой и инструментом. Снятие пленки движущимся инструментом вызывает электротермическую эрозию обрабатываемого материала.

Электроэрозионная размерная обработка обладает уникальными технологическими возможностями для обработки твердых и сверхтвердых конструкционных материалов с использованием инструмента из более мягкого материала, чем обрабатываемый.

Особенностью лучевых методов обработки является отсутствие рабочего инструмента, роль которого выполняет непосредственно луч. Основными разновидностями лучевой обработки являются электронно-лучевая и свето–лучевая.

Электронно–лучевая обработка 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.

Обработка осуществляется лучем малого диаметра (1...10 мкм) при плотности энергии 10⁷...10⁹ Вт/см². Электронный луч оказывает очень небольшое давление на поверхность, а температура в месте воздействия луча достигает до 8000°С. В месте воздействия луча материал плавится и испаряется.

Электронно–лучевая обработка применима для всех материалов (металлов, ферритов, 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 и наличие рентгеновского излучения.

Светолучевая обработка основана на воздействии лазерного луча высокой энергии на поверхность обрабатываемой заготовки, характеризующегося очень высокой плотностью тепловой энергии (температура в зоне действия луча доходит до 9300°К).

Лазерная обработка используется для получения глухих и сквозных отверстий диаметром 1-20 мкм, пазов, разрезания заготовок, сварки и др. Возможность точной дозировки энергии делает широко используемым для сварки монтажных соединений в интегральных микросхемах. При этом возможна сварка через прозрачные оболочки.

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

Дата добавления: 2014-12-16