10 Технологические методы на базе лазерной и электроннолучевой обработки, область их применения в машино- и приборостроении.

Лазерная обработка – основана на тепловом воздействии светового луча высокой энергии на поверхность заготовки. Источником светового излучения служит лазер – оптический квантовый генератор.

Энергия светового луча не велика 20…100 Дж, но она выделяется в миллионные доли секунды и сосредотачивается в луче диаметром 0,01 мм. Поэтому температура в зоне контакта 6000…8000 0С.

Слой металла мгновенно расплавляется и испаряется. С помощью этого метода осуществляется прошивание отверстий, разрезание заготовки, прорезание пазов в заготовках из любых материалов (фольга из тантала, вольфрама, молибдена). Также с помощью этого метода можно осуществить контурную обработку по сложному периметру.

Электроннолучевая обработка осуществляется потоком электронов высоких энергий (до 100 кэв). Таким путём можно обрабатывать все известные материалы. Электроннолучевые станки могут выполнять резание (в т. ч, прошивание отверстий) и сварку с большой точностью. Основой электроннолучевого станка является электронная пушка. Станки имеют также устройства контроля режима обработки, перемещения заготовки, вакуумное оборудование. Из-за относительно высокой стоимости, малой производительности, технической сложности станки используются в основном для выполнения прецизионных работ в микроэлектронике, изготовления фильер с отверстиями малых (до 5 мкм) диаметров, работ с особо чистыми материалами.

11 Виды покрытий поверхностей деталей, их назначение. Содержание типовых технологических процессов нанесения покрытий.

По назначению покрытия делятся на:

1. защитные

2. защитно-декоративные

3. специальные (придают особые свойства поверхности детали)

вид покрытия назначается в зависимости от функций детали и от условий ее эксплуатации при обязательном учете материала изделия. Условия эксплуатации делятся на 4 группы:

1. Л – легкие (эксплуатация в помещениях при нормальных условиях.)

2. С – средние (изделие эксплуатируется во влагозащитной обстановке, но не в помещении, при Т=-50…+60 С)

3. Ж – жесткие (эксплуатация при непосредственном попадании осадков на изделие, в атмосфере небольшой процент пром. газов, при Т=+-70С)

4. ОЖ – особо жесткие (определяется в каждом конкретном случае: агрессивная среда, вакуум, море и пр.)

Металлические покрытия по характеру защиты делятся на катодное (железо – анод разрушается, Fe-Sn) и анодное (железо-катод не разрушается, Fe-Zn).

Детали в процессе эксплуатации подвергаются не только хим., но и эл.-хим. коррозии.

Анодное покрытие не м.б. декоративным, но оно лучше защищает Ме от эл.-хим. коррозии.

Наиболее часто применяется цинковое покрытие (4-40мкм) оно эластичное пластичное, но затруднена пайка.

Кадмий – надежное покрытие, лучше защищает от коррозии в кислотах и щелочах, но уступает цинку при воздействии нефтепродуктов. Дорогое покрытие применяется в С, Ж и ОЖ условиях для защиты деталей из медных и алюминиевых сплавов (кадмий к алюминию является катодом, нужен подслой).

Никелевое покрытие повышает твердость (Zn 50 НВ, Ni 300 HB), износостойкое, катодное по отношению к стали и защищает хорошо только беспористое покрытие, в противном случае делают подслой меди или формируют покрытие из 2-х слоев никеля, причем каждый слой формируется при использовании определенного электролита.

Для увеличения твердости и износостойкости покрытия в электролит можно добавлять порошки корунда (Al2O3), карбида кремния или карбида вольфрама. При формировании покрытия электролит постоянно перемешивается, абразивные частицы оседают и заращиваются никелем (до 700 НВ) – это Композиционное покрытие.

Достаточно часто используется хромирование (катодное по отношению к стали; до 1000 НВ). Покрытие обладает высокой износостойкостью, жаропрочностью (до 400 С), отражательная способность, хороший декоративный вид (обязателен для стали подслой меди и никеля).

В структуру обозначения покрытий на раб. чертежах вносят:

1. при необходимости указывается способ механич. или хим. обработки перед нанесением покрытия (крц, стн, вбр, ЭП, МП, ХП)

2. обозначение способа получения покрытия. Причем покрытие, получаемое методом катодного восстановления, то метод не указывается. На все остальные метод указывается: ГОР, Ан, Кон, Вж, Хим.

3. обозначение материала покрытия (A, Kg) или сплав (O-O, М-Ц (60), М-О-С (78,18)).

4. минимальная толщина покрытия. Если толщина до 1 мкм и меньше, то не указывается, если больше, то указывается цифрой.

5. обозначение электролита, из которого требуется получение покрытия

6. При необходимости обозначение функциональных (тв, эиз, э) и декоративных (б, ЗК, м) свойств.

7. если надо, указывается дополнительная обработка покрытия (хроматирование, пассивирование, гидрофобизирование – хр, пасс, гфж; промасливание - прм).

Технология нанесения покрытий включает след. этапы:

1- механическая (снятие облоев, окалины и пр. пескоструйным способом, шлифованием) и химическая подготовка (удаление жировых, масляных и хим. пленок в щелочн. р-рах, добавляют ПАВ) поверхности.

2- нанесение

Пассивирование – образование окисных пленок на пов-ти цв. Ме и сплавов с участием соединений 6-ти валентного хрома.

Фосфатирование – образование мет. пленок из нерастворимых солей кислых соединений марганца и железа (хорошая адгезия).

Эматалирование - получение непрозрачных эмалевидных плёнок на алюминии и его сплавах в результате их анодирования в хромовоборнокислых растворах.

3- дополнительная обработка

4- контроль качества