![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Лучевые методы обработки материалов |
Федеральное агентство по образованию РФ Пермский государственный технический университет Кафедра: «Сварочного производства и технологии конструкционных материалов» Реферат По предмету «Технология конструкционных материалов» На тему: Лучевые методы обработки материаловВыполнил: ст. гр. ПКМ-07-1 Глезман А.В. Проверил: доцент Лямин Я.В. Пермь 2009 Содержание Введение Электронно-лучевая обработка материалов Технология электронно-лучевой обработки конструкционных материалов Испарение материалов Электронно-лучевая плавка металлов Электронно-лучевая сварка Лазерная обработка материалов Лазерная поверхностная обработка Лазерная резка Лазерная обработка отверстий Ионно-лучевая обработка материалов Ионное легирование Ионно-лучевые методы осаждения покрытий и ионная литография Список используемой литературы Введение В течение последних 30 лет сформировалась электронно- и ионно- лучевая технология обработки материалов. В этой новой области электронные и ионные пучки непосредственно используются для осуществления технологических процессов. Возможные применения электронно- и ионно- лучевой технологии простираются от получения субмикроскопических структур в микроэлектронике до выплавки крупных слитков в металлургии. Общим для всех этих установок является использование электронных и ионных пучков. Приблизительно в 1965 году электронно-лучевая плавка, сварка, напыление и обработка поверхностей были внедрены в промышленное производство. В настоящее время широко используются в производстве и ионно-лучевые технологии. Освоение лазерных технологий значительно повышает эффективность современного производства. Электронно-лучевая обработка материалов Электронно-лучевая обработка осуществляется в вакууме при наличие специального оборудования: технологической камеры с вакуумной системой и электронной пушки с высоковольтным источником питания. На рис. 1.1 представлена типовая функциональная схема электронно-лучевой установки. Установка состоит из вакуумной камеры 1, в верхней части которой размещается электронная пушка 2. К пушке с помощью кабеля высокого напряжения подводятся питание от высоковольтного выпрямителя 3. Внутри камеры может также находиться механизм перемещения 5 обрабатываемого изделия 6. Управление всеми агрегатами ведется с пульта управления 4. Вакуум в технологической камере создается с помощью вакуумной системы 7. Рис. 1.1 - Функциональная схема технологической электронно-лучевой установки: 1 - вакуумная камера; 2 - электронная пушка; 3 - высоковольтный выпрямитель; 4 - пульт управления; 5 - механизм перемещения обрабатываемого изделия; 6 -обрабатываемое изделие Вакуум при электронно-лучевой обработке необходим как для создания и формирования электронного пучка, так и для защиты обрабатываемого металла от действия кислорода и азота воздуха, ускорения дегозации металла при плавлении, удаления некоторых вредных примесей и др. К электронно-лучевым установкам предъявляется ряд общих требований. Рабочая камера должна быть газонепроницаемой и обладать прочностью, достаточной, чтобы выдержать атмосферное давление при создании вакуума внутри камеры.
В качестве материала камеры лучше применять нержавеющую сталь. Толщину стенки камеры выбирают из условий прочности с учетом обеспечения непроницаемости для рентгеновского излучения. Камера снабжается смотровыми окнами для наблюдения за процессом. Толщина стекла и его качество должны обеспечивать прочность, герметичность и защиту от рентгеновского излучения. Камера должна иметь люки, обеспечивающие загрузку изделий, подлежащих электронно-лучевой обработке. Электронно-лучевые технологические установки состоят из двух основных комплексов: энергетического и электромеханического, К энергетическому комплексу относится аппаратура, предназначенная для формирования пучка электронов с заданными параметрами управления его мощностью и положением в пространстве. Электромеханический комплекс установки предназначен для герметизации и вакуумирования рабочего объема, выполнения всех установочных, транспортных и рабочих перемещений обрабатываемого изделия и электронной пушки. Вакуумные камеры для электронно-лучевой обработки являются одним из наиболее важных узлов установки для электронно-лучевой обработки. От их формы, конструкции, жесткости и габаритов зависят габариты и качество обрабатываемых за одну откачку изделий, удобство их загрузки и выгрузки, возможность пристыковки дополнительных объемов в нужном направлении и др. По степени специализации различают два типа камер: универсальные и специализированные. Универсальные камеры предназначены для обработки изделий любой формы и габаритов в пределах габаритов камеры. Такие камеры используются в единичном и мелкосерийном производстве и выпускаются в соответствии с принятыми параметрическими рядами. Это дает возможность выбрать камеры наиболее подходящих размеров применительно к конкретным изделиям. Специализированные камеры неразрывно связаны с конструкцией и габаритами конкретного изделия или группы изделий. Часто специализированные камеры выполняют по форме обрабатываемого изделия. Откачные системы служат для создания и поддержания в процессе работы высокого вакуума в ускоряющем промежутке электронной пушки и в вакуумной камере. Манипуляторы предназначены для рабочих, установочных и транспортных перемещений обрабатываемого изделия и электронной пушки. Системы наблюдения, используемые при электронно-лучевой обработке, в большинстве случаев нуждаются в защите их от запыления парами обрабатываемых материалов. Смотровое окно кроме прочного иллюминаторного стекла содержит рентгеновское стекло, необходимое для защиты обслуживающего персонала от рентгеновского излучения из области взаимодействия электронного пучка с металлом. Вспомогательные устройства и механизмы предназначены для выкатывания манипуляторов из вакуумной камеры(выдвижные платформы), для сборки изделий и других целей. Электропривод в установках для электронно-лучевой обработки управляется как в ручном дистанционном режиме для простых систем, так я в автоматическом режиме для более сложных систем. Управляющие функции могут выполняться с помощью компьютерных систем или средствами локальной автоматики. Технология электронно-лучевой обработки конструкционных материалов При осуществлении всех электронно-лучевых процессов электронный пучок используют в качестве энергоносителя, который в соответствующем виде воздействует на обрабатываемый материал.
Пучок генерируется в электронной пушке и через выходное отверстие пушки выводится в технологическую вакуумную камеру. В ней размещены или в неё вводятся объекты электронно-лучевого процесса - заготовки или материалы. При встрече электронного пучка с веществом кинетическая энергия электронов пучка. взаимодействующих с атомами вещества, в результате ряда элементарных процессов превращается в другие формы энергии. При сварке, плавке, испарении и термической обработке используется возникающая при этом тепловая энергия. При нетермической обработке и других процессах химической электронно-лучевой технологии столкновения электронов пучка с атомами и молекулами возбуждают и ионизируют последнии, вызывая химические реакции между ними. Эти эффекты воздействия электронного пучка на вещество и определяет области электронно-лучевой технологии. Испарение материалов Испарение (точнее, испарительное осаждение) в вакууме является важным способом получения тонких пленок. Использование электронных пучков в процессах, связанных с испарением материалов, обусловлено особенностями распределения потоков энергии при нагреве этого материала. При электронно-лучевом испарении испаряемая поверхность непосредственно нагревается бомбардирующими ее электронами. Такой способ подвода энергии дает электронно-лучевому испарению ряд преимуществ по сравнению с традиционными. Другим стимулом внедрения электронно-лучевого испарения является возможность, управляя электронным пучком во времени и пространстве, управлять тем самым и потоком энергии в испаряемое вещество и воздействовать на скорость испарения и распределение плотности потоков пара. Испарительное осаждение - это процесс вакуумного нанесения покрытий, при котором между испарителем и подложкой создается направленный поток пара. Принцип электронно-лучевого испарения пояснен на рис. 2.1. Рис. 2.1 - Принцип электронно-лучевого испарения материалов: 1 - электронная пушка; 2 - электронный пучок; 3 - поверхность, бомбардируемая пучком; 4 - кожух технологической камеры; 5 - водоохлаждаемый тигель; 6 - испаряемый материал; 7 - расплавленная часть материала; 8 - поверхность испарения; 9 - откачка вакуума; 10 - диафрагма испарителя; 11 -поток пара; 12 - напыляемый слой; 13 - подложка; 14 - подогреватель подложки В основных чертах установка для электронно-лучевого испарения состоит из технологической камеры с системой откачки, тигля с испаряемым материалом, электронной пушки, заслонки для пара и подложки с приспособлениями для её крепления, а иногда – нагрева. Для того чтобы электронный пучок в поток пара распространялись в технологической камере беспрепятственно, давление в ней должно поддерживаться достаточно малым. Нанесение покрытий из сплавов требует обеспечение одинакового соотношения компонентов сплава как по всей поверхности подложки, так и по толщине слоя. Слои из сплавов напыляют двумя методами: многотигельного испарения или однотигельного испарения. При многотигельном испарении компоненты испаряются порознь, каждый из своего тигля, а конденсируются на подложке совместно. При однотигельном испарении поток пара создается и конденсируется, имея тот состав, который требуется для покрытия.
ПРЕСС-КОНФЕРЕНЦИЯ - собрание представителей средств массовой информации, проводимое официальными лицами с целью информирования по актуальным вопросам; встреча государственных, общественных деятелей, ученых и др. с журналистами для беседы и ответов на их вопросы. ПРЕССОВАНИЕ - 1) способ обработки материалов давлением с целью их уплотнения (иногда и придания определенной формы). 2) Способ обработки металлов давлением, заключающийся в выдавливании (экструдировании) металла из замкнутой полости контейнера через канал матрицы, форма и размеры которого определяют сечение прессуемого профиля. 3) Способ производства изделий из пластмасс и резин в пресс-формах, заключающийся в размягчении материала при нагревании и фиксации формы изделия в результате выдержки под давлением. При прямом (компрессионном) прессовании материал нагревают в пресс-форме, при литьевом (трансферном) прессовании - в камере, из которой материал продавливается в пресс-форму по т. н. литниковым каналам. ПРЕСС-ПОРОШКИ - порошкообразные или гранулированные реактопласты, предназначенные для переработки в изделия методами прессования и литья под давлением. ПРЕСС-РЕЛИЗ (англ. press-release - выпуск для прессы) - специальные бюллетени для работников средств массовой информации; содержат материалы для срочной публикации
1. Схема и конструкция монитора на основе электронно-лучевой трубки VIEWSONIC 17GA/GL
2. Магнитоимпульсное формообразование. Плазменная, лазерная и электронно-лучевая обработка материалов
4. Поверка электронно-счетных частотомеров. Поверка универсальных электронно-лучевых осциллографов
5. Создание формул для обработки данных в электронной таблице Excel
9. Методы компьютерной обработки статистических данных
10. Средства отладки электронных схем
11. Лучевая болезнь в экологическом аспекте
12. Установка для статической балансировки роторов методом прямого измерения статического момента
13. Методы уменьшения шумов и повышения помехоустойчивости электронных устройств
14. Средства отладки электронных схем
15. Радиофизические методы обработки информации в народном хозяйстве
16. Методы получения и обработки маркетинговой информации
17. Место цифровой рентгенографии в современном алгоритме лучевой диагностики
18. Гистология (Схема строения животной клетки по данным электронного микроскопа )
19. Электронно-микроскопические методы исследования в медицине
20. Лучевая диагностика неотложных состояний в пульмонологии
21. Изучение режимов работы диодов и транзисторов в электронных схемах
25. Высокоуровневые методы обработки информации и программирования
26. Системы обработки и хранения корпоративной электронной почты
27. Электрические методы обработки
29. Исследование и разработка методов автоматизации управления электронным предприятием
30. Обзор методов обработки естественного языка в задачах дистанционного обучения
31. Блочно-симметричные модели и методы проектирования систем обработки данных
33. Методы и средства обработки аналоговых сигналов
34. Методы расчета составляющих и структурная схема цифровой станции
36. Электронные схемы для дома и быта
37. Исследование рекламной аудитории: способы проведения и методы обработки результатов
41. Введение в лучевую диагностику и лучевую терапию
42. Методы и способы поверки СИ. Поверочные схемы
43. Методы обработки и сборки бортов верхней одежды
44. Методы обработки металлических поверхностей
45. Разработка тепловой установки для тепловлажностной обработки бетона
46. Характеристика электрофизикохимических ТП. Электроэрозионные методы обработки
47. Выбор и оценка методов обработки женского жакета. Методы обработки накладного кармана
48. Методы обработки статистических данных
49. Расчет принципиальной тепловой схемы паротурбинной установки типа Т-100-130
50. Методы обработки экономической информации в анализе
51. Авиационные силовые установки
52. Изучение миксомицетов среднего Урала, выращенных методом влажных камер
53. Методы исследования в цитологии
57. Альбом схем по основам теории радиоэлектронной борьбы
59. Статистика населения. Методы анализа динамики и численности и структуры населения
60. Устройство, оптическая схема, неполная разборка и сборка теодолита 2Т2П, ЗТ2КП
61. Гидрохимический, атмохический и биогеохимический методы поисков
62. Добыча золота методами геотехнологии
63. Схема системы налогообложения
64. Основні методи боротьби з інфляцією
65. Предмет, метод, источники Административного права
66. Методы осуществления государственной власти
67. Метод гражданско правового регулирования
68. Формы и методы государственного регулирования экономики в Казахстане
69. Математические методы и модели в конституционно-правовом исследовании
73. Цикл-метод обучения. (Методика преподавания эстонского языка)
74. Электронные словари и их применимость для традиционного машинного перевода
75. Метод действенного анализа в режиссуре театра, кино и телевидения
76. Художественная обработка материалов животного происхождения в Приамурье
77. Соцреализм как метод искусства
78. Дидактические возможности отдельных методов обучения на уроках литературы в старших классах
79. Методы исследования литературы
80. Электронные словари и их применимость для традиционного машинного перевода
81. Метод комплексного археолого-искусствоведческого анализа могильников
83. Решение транспортной задачи методом потенциалов
84. Методичка по Internet Explore
89. Электронная почта и факсимильная связь. Структура и прицип работы
90. Разработка методов определения эффективности торговых интернет систем
91. Межкультурная коммуникация в электронной среде и поиск информации в сети Интернет
93. Электронная почта и компьютерные сети (шпаргалка)
94. Электронные вычислительные сети
95. Создание автоматизированной системы обработки экономической информации
96. Обзор возможных методов защиты
97. Передача информации из ультразвуковой медицинской диагностической установки ALOCA SSD650
98. Организация и применение микропроцессорных систем обработки данных и управления