Плазменная обработка

Плазменная обработка — это обработка материалов низко­температурной плазмой, генерируемой дуговыми или высоко­частотными плазмотронами.

Плазма — частично или полностью ионизированный газ, в ко­тором плотности положительных и отрицательных зарядов прак­тически одинаковы.

При плазменной обработке изменяются форма, размеры, струк­тура обрабатываемого материала или состояние его поверхности. Плазменная обработка получила широкое применение при резке заготовок, нанесении покрытий, наплавке и сварке. Резка осу­ществляется сжатой плазменной дугой, которая горит между анодом (заготовка) и катодом (плазменная горелка). Процесс высокопроизводительный, что позволяет применять его в поточном непрерывном производстве.

Рис. 17.6. Типовая структурная схема лазерной

установки с твердотельным лазером: / — зарядное устройство; 2 — емкостный накопитель; g система управления; 4 — блок поджига; 5 — лазер- ная головка; 6 — система охлаждения; 7 — система ста- билизации энергии излучения; 8 — датчик энергии излу- чения; 9 — оптическая система; 10 — сфокусированный луч лазера; // — обрабатываемая заготовка; 12 — коор- динатный стол; 13 — система программного управления

Нанесение покрытий напылением про­изводится для защиты деталей, предна­значенных для работы в особых условиях (высокие температуры, агрессивные сре­ды, интенсивный изгиб). Покрывают де­тали тугоплавкими металлами, карби­дами и др.

Плазменную обработку применяют также для получения порошков металлов, используемых в порошковой металлургии. Точность плазменной обработки и шероховатость поверхности зависят от многих факторов и еще недостаточно изучены.

Лазерная обработка

В последнее время получила распространение лазерная техно­логия. Лазерная технология — обработка и сварка материалов излучением лазеров. Лазер — источник электромагнитного излу­чения атомов и молекул видимого, инфракрасного и ультрафиоле­тового диапазонов. Мощные лазеры позволяют производить резку, сверление, закалку и сварку различных материалов без возник­новения в них механических напряжений, неизбежных при обыч­ной обработке. Обрабатываются заготовки из материалов любой твердости, металлов, алмазов, рубинов и др. с большой точно­стью [7].

Для технологических целей применяют твердотельные и газо­вые лазеры, которые могут работать как в непрерывном, так и в импульсном режимах.

Основными характеристиками лазерного излучения яв­ляются мощность излучения (Вт), длина волны (0,4—10,6 мкм), длительность (мс) и форма импульсов, расходимость пучка.

Лазерный луч применяют для прошивания отверстий диаме­тром от нескольких микрометров до десятков миллиметров и глу­биной до 15 мм. Производительность лазерных установок до­вольно высокая: 60—240 отверстий в 1 мин.

Типовая структурная схема лазерной установки с твердо­тельным лазером приведена на рис. 17.6.

При лазерной резке ширина реза обычно составляет 0,3— 1 мм, толщина разрезаемого материала — до 10 мм. Скорость резки зависит от толщины и свойств обрабатываемого материала и составляет 0,5—10 м/мин.