Тема 2. Физические основы технологических процессов электроннолучевой обработки заготовок

Формирование электронного луча, основные элементы электронной пушки.

Получение и ускорение свободных электронов, термоэлектронная эмиссия, скорость электрона.

Управление электронным лучом помощью электромагнитных систем.

Создание вакуума, средняя длина пробега свободного электрона в газе.

Взаимодействие электронного луча с веществом: глубина проникновения электрона в вещество, нагрев поверхностных слоев, тормозное рентгеновское ускорение; вторичная электронная эмиссия; давление потока электронов.

Особенности применения электронного луча в технологических целях: процессы плавления, испарения и термообработки.

Тема 3. Физические основы технологических процессов светолучевой обработки заготовок

Полихроматический свет: энергия фотона, энергетическая светимость, хроматическая операция. Особенности применения полихроматического света в технологических целях.

Когерентное излучение. Характеристики монохроматических и когерентных волн.

Получение когерентного излучения средствами квантовой электроники: уровни энергии, энергетический спектр атома, населенность уровня, индуцированное излучение. Необходимые условия для получения когерентного излучения.

Основные схемы оптических квантовых генераторов (ОКГ): твердотельных, газовых, полупроводниковых. Виды накачки ОКГ.

Управление излучением ОКГ: мощностью, длинной волны, плотностью лучистого потока, изменением положения луча во времени.

Взаимодействие лазерного луча с веществом. Отражение и поглощение света. Образование микротрещин при обработке хрупких материалов. «Лазерная искра» и методы ее устранения.

Особенности применения лазерного луча в технологических целях: при нагреве, плавлении и испарении материала.

Тема 4. Физические основы технологических процессов плазменной обработки заготовок

Получение плазмы. Методы стабилизации плазменной дуги. Схемы диссоциации молекул в столбе дугового разряда.

Степень ионизации и квазилинейность плазмы.

Температура плазмы. Основной закон газового состояния для плазмы. Электронная и ионная температуры. Степень ионизации плазмы.

Энтальпия плазмы и способы ее регулирования.

Виды плазменных источников энергии: схемы плазменной дуги, плазменной струи, образование плазмы за счет безэлектродного высокочастотного индукционного разряда.

Характеристики плазменных источников: эффективная тепловая мощность, коэффициент сосредоточенности плазмы.

Особенности применения плазмы в технологических целях: при нагреве, плавлении, сварке, напылении, резке.

Тема 5. Физические основы технологических процессов электроэрозионной обработки заготовок

Общие сведения об электроэрозионной обработке: электроискровой и электроимпульсной.

Общее описание физических явлений при видах электроэрозионной обработке: электроискровой, электроимпульсной и электроконтактной.

Стадии протекания процесса электроэрозионной обработки в диэлектрической среде.

Основные закономерности электроэрозионной обработки: энергия импульса, напряжение, сила тока, время и форма импульса.

Тепловые процессы на электродах при электроэрозионной обработке, факторы, влияющие на температуру на электродах.

Особенности протекания процесса электроэрозионной обработке в воздушной среде: при электроконтактной обработке, при электроэрозионном упрочнении и легировании.

Качество поверхности заготовок после электроэрозионной обработки: шероховатость поверхности и глубина нарушенного слоя.

Особенности применения технологических процессов электроэрозионной обработки: при прошивании, шлифовании, разрезании, упрочнении.