14.5. Ультразвуковая обработка

Ультразвуковая обработка производится абразивными зернами, которые совершают движение в определённом направлении, возникающее под ударами колеблющегося инструмента с частотой  = 20 ... 30 кГц. Инструмент имеет форму, соответствующую форме обрабатываемой поверхности, например, отверстия. В зону обработки подается абразивная суспензия. Метод применяется для обработки хрупких (в т. ч. не проводящих ток) материалов, таких как стекло, алмаз, керамика, ферриты, кварц, кремний, драгметаллы, твердые сплавы.

14.6. Лучевая обработка

Электронно-лучевая обработка проводится электронным лучом, создаваемым мощной электронной пушкой с рабочим напряжением до 150000 В. Обработка проводится только в глубоком вакууме, используется импульсный режим. В зоне обработки температура может достигать 6000 С. За счёт очень точной фокусировки электронного луча обеспечивается высокая концентрация энергии (порядка 10⁹ Вт на 1 см²). Таким образом можно получать отверстия с диаметром 1…2 мкм или резать металлы с такой шириной реза.

Светолучевая (лазерная) обработка проводится с помощью оптических квантовых генераторов – лазеров, которые создают узкие направленные пучки видимого света с чрезвычайно высокой плотностью тепловой энергии. Энергия может фокусироваться на диаметре  0,01 мм. Пример – обработка отверстий в диафрагмах из фольги W, Ta, Mo, Cu толщиной   50 мкм, которая обеспечивает диаметр отверстий d_отв.= 20 ... 30 мкм.

Раздел VII. Изготовление деталей из композиционных материалов

Тема 15. Изготовление деталей из порошковых материалов

15.1. Металлокерамические заготовки и изделия

Металлокерамические (МК) заготовки и изделия получают прессованием смесей порошков в пресс-формах под давлением с последующим спеканием (холодное прессование). Прессование и спекание могут выполняться одновременно (горячее прессование). При спекании основной компонент не доводится до расплавления. Прессование производится на гидравлических и кривошипных прессах, спекание – в газовых и электрических печах.

Достоинства метода:

• возможность получения композиций из металлов, взаимно не смешивающихся и не растворяющихся в расплавленном виде (в т. ч. тугоплавких), или композиций металлов и неметаллов;

• возможность получения материалов со специальными свойствами;

• возможность использования отходов и получения материалов из руд, минуя стадию металлургии;

• минимум механической обработки;

• совмещены процессы получения материалов и готовых изделий;

• высокий уровень механизации и автоматизации процесса.

15.2. Композиционные материалы

Таблица 8

Классификация композиционных порошковых материалов

Группа материалов	Вид изделия по назначению	Состав материала
Электротех-нические	Магниты	Порошки из чистого Fe, его сплавов, оксидов
	Электроконтакты	Смесь тугоплавких металлов (вольфрама, мoлибдена и др.) с медью или серебром
	Электрощетки	Композиции графита с медью или серебром
Пористые	Фильтры	Порошки из бронзы, железа, титана, нихрома, коррозионно-стойкой стали и т. д. Материалы изготовляют из порошков с частицами преимущественно сферической формы, с пористостью до 50 %
	«Потеющие» изделия	Материалы с пористостью до 30...40 % из коррозионностойкой стали, нихрома и др.
Фрикционные и антифрикционные	Подшипники скольжения	Композиции на основе медного или железного порошка с пористостью до 10 ... 35 %, пропитанные парафином, маслом или пластмассой
	Тормозные накладки	Композиции на основе железного или медного порошка с различными легирующими добавками (свинец, никель и др.) и неметаллическими компонентами (асбест, кварц, графит и т. д.)
Продолжение табл. 8
Группа материалов	Вид изделия по назначению	Состав материала
Инструментальные	Пластинки из твердых сплавов	Композиции на основе карбидов тугоплавких металлов (вольфрама, титана, тантала). В качестве связующего используют кобальт
	Пластинки из сверхтвердых материалов	Композиции на основе зерен алмаза, эльбора, гексанита. Связующим служит более мягкий металл
	Минералокерамические пластинки (керметы)	Композиции на основе оксида алюминия с примесями металлов (молибдена, хрома) 2 ... 10 %
Компактные конструкционные	Различные детали машин и приборов	Порошки из различных легированных и углеродистых сталей, цветных металлов и их сплавов с пористостью не более 1,0 ... 2,0 %
Термостойкие	Жаропрочные детали различных изделий	Композиции на основе карбидов, боридов, нитридов тугоплавких металлов с чистыми тугоплавкими металлами
	Тугоплавкие детали различных изделий	Композиции на основе вольфрама, молибдена, тaнтала, ниобия, их карбидов и др. тугоплавких металлов и сплавов
Специальные	Детали вакуумной аппаратуры	Композиции на основе железа и тугоплавких металлов
	Полупроводники	Композиции на основе германия, бора и др.