5. Электрофизические методы обработки материалов. Особенности и преимущества.

Эл./энергия из вспомогательного средства при механообработке(осуществление движения заготовки) становится рабочим агентом.

Плюсы! Высокая произ-ть, возможность выполнять технол операции, недоступные механич-им методам обработки. Важным преимуществом электрофизических методов обработки металлов является независимость производительности большинства из них от твёрдости и хрупкости обрабатываемого материала. Трудоёмкость и длительность этих методов обработки материалов повышенной твёрдости (НВ>400) меньше, чем трудоёмкость и длительность обработки резанием. К электрофизическим методам обработки металлов и сплавов относят: *электроискровый, *электроимпульсный, *электромеханический, *плазменный, *лазерный и *ультразвуковой, а также *лучевые способы. Первые три способа обработки, называемые в ряде случаев электроэрозионной обработкой токопроводящих металлов и сплавов, основаны на явлении местного разрушения металла под действием электрического тока.

*Электроэроз. обработка: происходит под действием электрических разрядов. Произ-ть процесса, кач-во получаемой продукции определяются параметрами электрич. импульсов (их длит-ю,частотой следования, энергией в импульсе). Электр/эроз. обработка основана на вырывании частиц материала с пов-ти импульсом элект.заряда. Длительность импульсов не более 2-10 сек. (см. вопрос 3)

Виды электроэроз. обработки: *Электроискровая обработка (ЭИсО) (см. вопрос 4)

*Электроимпульсная обработка (ЭИмО) аналогична электроискровой, но более высокие технико-экономические показатели. Улучш-е техн-х хар-к нового способа обработки обусловлено применением специальных независимых генераторов импульсов.

- прошивная - обработка профильным инструментом

- вырезная - обработки непрофилированным электродом

*Электроконтактная обработка — обработка в жидкой среде и обработка на воздухе.

*Электромеханическая обработка – основана на чисто контактном подводе энергии. Съем металла осуществляется резцом, режущая кромка которого является в то же время контактирующей поверхностью. К резцу и обрабатываемой детали подводится переменный ток, производящий в месте контакта нагрев детали. С энергетической точки зрения введение электрического тока через резец в общем случае является нецелесообразным и не дает повышения производительности и увеличения стойкости инструмента.

6. Плазменная обработка. Особенности плазменного напыления и плазменной наплавки. Лазерная обработка материалов.

П.о.- обработка материалов низкотемпературной плазмой, генерируемой плазматронами(техническое устройство, в котором при протекании электрического тока через разрядный промежуток образуется плазма, используемая для обработки материалов или как источник света и тепла.). При П. о. изменяется форма, размеры, структура обрабатываемого материала или состояние его поверхности. П. о. включает: разделительную и поверхностную резку, нанесение покрытий, наплавку, сварку, разрушение горных пород .Плазмой называется высокотемпературный сильно ионизированный газ, состоящий из молекул, атомов, ионов, электронов, световых квантов и др. Резка металлов осуществляется сжатой плазменной дугой, которая горит между анодом (разрезаемым металлом) и катодом плазменной горелки.

Напыление -производится для защиты деталей, работающих при высоких температурах, в агрессивных средах или подверженных интенсивному механическому воздействию. Покрытия – коррозионно-стойкие, износостойкие, электроизоляционные, электропроводные, фрикционные, антифрикционные, декоративные, каталитические, ингибиторные, разделительные, магнитные, магнитопрозрачные. (восст-ие изношенных деталей машин: коленвалов, клапанов, шестерен, штампов).

Преимуществa: 1) этим спoсoбoм удaется нaнoсить пoкрытия из всех мaтериaлoв, кoтoрые не рaзлaгaются и не испaряются при oбычных темперaтурaх (oкислы, нитриды, карбиды; 2)прoцесс пoзвoляет пoлнoстью aвтoмaтизирoвaть технoлoгию; 3) вoзмoжнoсть нaнесения пoкрытий нa детaли рaзнooбрaзнoй кoнфигурaции (плoские, кривoлинейные пoверхнoсти, телa врaщения). Нaпыленные плaзменные пoкрытия oблaдaют пoвышеннoй твердoстью, хрупкoстью и пoниженнoй теплoпрoвoднoстью из-зa oксидных включений и пoр в слoе пoкрытия.

Плазменная наплавка является совр. способом нанесения износостойких покрытий на рабочую поверхность. Плазменную наплавку металла можно реализовать двумя способами: 1. струя газа захватывает и подает порошок на поверхность детали; 2. в плазменную струю вводится присадочный материал в виде проволоки, прутка, ленты. В качестве плазмообразующих газов можно использовать аргон, гелий, азот, кислород, водород и воздух. Достоинства: 1)Высокая концентрация тепловой мощности и минимальная ширина зоны термического влияния. 2) Возможность получения толщины наплавляемого слоя от 0,1 мм до нескольких миллиметров. 3)Возможность наплавления различных износостойких материалов (медь, латунь, пластмасса) на стальную деталь.

Наиболее массовой областью использования лазерной техники является в настоящее время лазерная обработка материалов, в основе которой лежит в большинстве случаев тепловое воздействие лазерного излучения. Луч как источник нагрева при термической обработке имеет специфические преимущества, среди которых можно выделить две большие группы.1. Высокая концентрация подводимой энергии и локальность. Это позволяет произвести обработку только локального участка материала без нагрева остального объема и нарушения его структуры и свойств, что приводит к минимальному короблению деталей. Кроме того, высокая концентрация подводимой энергии позволяет провести нагрев и охлаждение обрабатываемого объема материала с большими скоростями при очень малом времени воздействия 2.Высокая технологичность лазерного луча, что подразумевает возможность регулирования параметров обработки в очень широком интервале режимов, легкость автоматизации процесса, возможность обработки на воздухе, исключение механического воздействия на обрабатываемый материал, отсутствие вредных отходов, возможность транспортировки излучения и др.