56 Плазменная обработка и ее возможности

Втехнологииприборостроения, радиоаппаратостроенияиметаллообработки плазма применяется в виде узконаправленной горячей струи, способной расплавить и испарить практически все материалы.

Поконструкцииплазматроныразделяютсянасепараторыпрямогои косвенного действия

Устройство плазмотрона: 1-сопро 2-фольфрамовыйэлектрод 3-ввод плазменного газа 4-изделие 5- канал для подачи присадочного порошка

Дляполученияплазмыиспользуются дуговойразряд, черезкоторый спомощьюсоплапродуваетсяплазмообразующийгаз(аргон,азот, воздухилиихсмесь).Питаниеплазматронаосуществляетсяотмощного электрическогоисточникаснапряжением200–500Витоком300–400А. Необходимастабилизациядуги,чтобыгорячая струя не замкнулась на сопло ине

расплавилаего,атакжесцельюнекоторойфокусировки.Онаосуществляется аксиальным потоком газа, либо суженными стенками охлаждаемого сопла.

Плазменнаяобработкаиспользуетсявпроцессах,требующих высокотемпературногоконцентрированногонагрева:резка,прошивкаотверстий, микро-имакросварка,нанесениепокрытий, восстановлениеизношенныхдеталей, плавка.

Наплавкаизносостойкихпокрытийосуществляетсясцельюповышения эксплуатационных свойств детали.

Применяютпорошкообразныематериалысоспециальнымисвойствами– высокойтвердостью,повышеннойизносостойкостью,коррозионно-и термостойкостью(оксидыиликарбидыбора,вольфрама).Деталиполучаютсяс дешевой сердцевиной из конструктивных материалов, а на ответственных участках создаются необходимые свойства.

Напыление.Напыляемыйматерилнагреваетсявплазматроне.Температура подложки в зависимости от цели напыления может быть различной. Формируются слоинебольшойтолщины–отнесколькихмкмдоодногомм.

Плазменнаярезка.Достоинства:обрабатываютсялюбыеметаллытолщиной до 100–150 мм, меньшая ширина реза чем при газовой резке, лучшая поверхность, меньшаязонатермическихизменений.Скорость:0,5–1,5см/свзависимостиот толщины.

57. Лазерная обработка и ее достоинства

Лазерная обработка проводится с помощью остросфокусированного светового луча,излучаемогооптическимквантовымгенератором(ОКГ).ИзлучениеОКГявляетсяузконаправленнымимонохроматичным.Угловаярасходимостьлучадля рубина составляет 30΄, для стекла с примесью ниодима – 10΄ ( !!! 10’ =10 минут = 1градус/60*10 !!!)

Минимальныйразмерпятнаd0,докоторогоможетбытьсфокусированлуч ОКГ, достигает значений 1 мкм.

Процесс взаимодействия лазерного излучения с обрабатываемым материалом можно разделить на следующие стадии:

-поглощение света с последующей передачей энергии тепловым колебаниям решетки твердого тела

-нагрев материала без разрушения, включая и плавление

-разрушение материала путем испарения и выброса его расплавленной части

-остывание после окончания воздействия

При помощи лазера производится резка и сверление отверстий.

Дляповышенияточностиикачестваформируемыхотверстийиспользуется многоимпульсная обработка материала. Оназаключаетсяв том, что отверстияполучаютсяврезультате воздействия сериикороткихимпульсов(0,1–0,2мс),периодследованиякоторыхзначительно большевремениостыванияматериала.Положительныйэффектпри многоимпульсной обработке достигается за счет:

-повышениидинамическойпрочностиматериалаприукорочениивремени термоудара

-болееравномернымпоотношениюкнепрерывнойобработке распределением остаточных напряжений по толщине материала

Примногоимпульснойобработкеглубинаотверстийдостигает1–5мми может быть в 25 раз больше диаметра.