Лучевые технологии: «Технология» (10-11 класс): 26 урок. Лучевые технологии.

Содержание

Электронно-лучевые технологии

Электронно-лучевые технологии помимо традиционных применений активно используются и в аддитивных производствах.

Сфокусированный электронный луч в технологических целях начали применять с конца 50‑х годов прошлого века. При этом наиболее широкое применение электронно-лучевые технологии нашли в сварочной отрасли благодаря возможности получения высококачественных сварных соединений большой толщины за один проход.
Электронно-лучевая сварка (ЭЛС) по сравнению с другими способами может обеспечить преимущества по надежности получаемых конструкций и по экономическим показателям. Выгоды можно получить при внедрении в промышленное производство технологий сварки деталей большой толщины (сосуды высокого давления, роторы турбин и т. п.), при создании сварных комбинированных конструкций из разнородных металлов и сплавов (диафрагмы паровых турбин, биметаллические бандажи роторов электрических машин и т. п.), при изготовлении конструкций из тугоплавких материалов и соединении деталей в труднодоступных местах, а также в ряде других случаев.

Возросшие инвестиции в автоматизацию сварочного производства промышленно развитых стран предопределили дальнейшее развитие плазменной, лазерной и электронно-лучевой сварки. Особенно влияние этих мер ощущается в авиакосмической промышленности, судостроении, на предприятиях энергетического машиностроения и военно-промышленного комплекса.
Однако, как и 20 лет назад, при внедрении ЭЛС в промышленное производство имеется ряд проблем. Одна из них — высокая стоимость отечественного оборудования для электронно-лучевой сварки, не всегда сочетающаяся с его надежностью, поэтому ряд предприятий решает задачи внедрения путем импорта еще более дорогого зарубежного технологического оборудования таких фирм, как Sciacky (США), Evo Beam (США-Германия), Pro Beam (Германия), Steigerwald Strahltechnik (Германия), Focus (Германия) и других. Другая — дефицит высококвалифицированных специалистов, способных обслуживать сложные технологические комплексы и разрабатывать новые технологические процессы. К проблемам сегодняшнего дня также следует отнести отсутствие надежных методов управления качеством при изготовлении сварных конструкций.
Вместе с тем на ряде предприятий и в вузах сохранились островки отечественной научной и технологической школы, которые могут проводить исследования, разрабатывать оборудование и техпроцессы, а также внедрять их на отечественных предприятиях. Например, на кафедре Технологии металлов НИУ МЭИ, созданной пионером отрасли проф. д.т.н. Н. А. Ольшанским, с 1960‑х годов ведутся фундаментальные и прикладные исследования по свариваемости различных материалов электронным лучом. Накоплен большой опыт эксплуатации электронно-лучевых комплексов отечественного и зарубежного производства. Изучены особенности эксплуатации электронно-лучевых пушек в условиях реальных технологических процессов сварки. Проведены научно-исследовательские работы в рамках федеральных программ по исследованию процессов взаимодействия мощных электронных пучков с материалами, по сварке разнородных материалов и созданию комбинированных конструкций, разработаны оборудование и технология для электронно-лучевой сварки деталей больших толщин. Кроме того, на кафедре не прекращались работы по разработке новых технологий электронно-лучевой сварки ответственных изделий из сталей различных структурных классов, титановых и алюминиевых сплавов, бронз и тугоплавких материалов в энергетической, аэрокосмической и военной отраслях. Проводятся работы по созданию энергетического комплекса для реализации экологически чистых технологий электронно-лучевой сварки изделий энергомашиностроения.
Также следует отметить появление отечественных предприятий, сумевших после длительной паузы в развитии электронно-лучевого оборудования консолидировать имеющиеся интеллектуальные и финансовые ресурсы для модернизации оборудования, разработки и организации производства новых электронно-лучевых установок. Например, фирма ТЭТА (Томск), изначально специализирующаяся на энергетических комплексах на основе электронных пушек с плазменным катодом, производит оборудование в широком диапазоне технических характеристик, в том числе с использованием пушек с термоэмиссионным катодом как прямонакальных, так и косвенного подогрева.
Кроме сварки электронные пучки сравнительно небольшой мощности применяются в различных технологических процессах наплавки, термической обработки, гравировки, перфорирования и др. особое внимание исследователей и промышленников. В последние годы привлекают аддитивные технологии, которые являются перспективным направлением для мелкосерийного или единичного производства. Эти технологии основаны на выращивании детали путем послойной подачи материала, который разогревается выше температуры плавления электронно-лучевой пушкой, лазером или плазмотроном, при этом коэффициент использования материала достигает 0.99 [1].
Технология многопроходной электронно-лучевой наплавки основана на использовании эффекта концентрации энергии электронного пучка в микрообъеме жидкометаллической ванны наплавляемого изделия, куда порошковым дозатором или механизмом подачи проволоки подается наплавочный материал. Большая скорость кристаллизации способствует формированию однородной мелкодисперсной структуры наплавленного слоя.
Этот метод производства деталей произвольных форм позволяет создавать из порошка металлические модели высокой плотности [2]. Изделия создаются на основе трехмерных цифровых моделей с настолько высокой точностью, что их механическая обработка и доводка практически не требуется. Современные производственные методы с использованием программного управления основываются на обработке трехмерной цифровой модели для создания алгоритмов, используемых в машинной обработке (в G кодах). Алгоритмы служат для определения траектории движения режущих инструментов в процессе создания готового изделия из заготовки. В случае электронно-лучевой наплавки процесс имеет прямо противоположное направление: те же самые цифровые модели используются для выработки производственных алгоритмов, регулирующих не удаление лишней массы, а нанесение необходимого материала. Технология использует электронные излучатели высокой мощности в вакуумной камере для плавки металла. Электронный пучок передвигается по рабочей поверхности, повторяя контуры цифровой модели, в то время как металлическая проволока или порошок постепенно подается в точку фокусирования пучка. Расплавленный материал немедленно кристаллизуется, формируя прочные слои заданной модели. Процесс повторяется до построения цельной модели, требующей лишь минимальной обработки внешней поверхности. Технология электронно-лучевой наплавки позволяет создавать объекты размером от нескольких миллиметров до нескольких метров. Практические ограничения по объему построения накладываются физическими размерами вакуумной рабочей камеры и количеством доступного расходного материала. Благодаря работе в вакуумных рабочих камерах возможно построение моделей из материалов, активно взаимодействующих с газами атмосферы, например титаном. Расходные материалы состоят из металлического порошка без связующего наполнителя или проволоки, а готовые модели по своим свойствам не уступают изделиям, полученным традиционными способами [3].
Электронно-лучевая наплавка проводится при повышенных фоновых температурах, достигающих порядка 700–1000°C [4], что позволяет создавать детали, имеющие низкий уровень остаточных напряжений, вызываемых градиентом температур между охлажденными и горячими слоями [5]. Это позволяет изготавливать детали без дополнительной термической обработки.
Внедрение аддитивных технологий наиболее заметно в авиационной промышленности, судостроении, энергетическом машиностроении, а также стоматологии и восстановительной хирургии [7], так как электронно-лучевой наплавкой достигается создание деталей с плотной однородной структурой, сложной геометрией, полуфинишного качества с минимальными дополнительными затратами на материал заготовки. Можно вырастить также деталь с переменными по толщине свойствами материала (так называемые градиентные материалы), можно выращивать сетчатые конструкции, которые невозможно получить ни литьем, ни механической обработкой. Известно, что электронно-лучевая плавка используется зарубежными фирмами Boeing, Lockheed Martin, NASA Adler Ortho и Lima Corporate для получения медицинских имплантатов и деталей реактивных ракетных двигателей [8] (
рис. 1
).

Рис. 1. Лопатки с замкнутыми полостями

Рис. 2. Вставка для ТПА и отливки
Одним из перспективных направлений применения аддитивных технологий является изготовление технологической оснастки — приспособлений и инструментов для серийного производства. В частности, изготовление вставок для термопласт-автоматов (ТПА) (рис. 2) [9]. По этой причине в ряде случаев отпадает необходимость в дорогостоящей инструментальной оснастке, выдерживающей десятки и сотни тысяч циклов. Посредством аддитивных технологий можно сделать матрицу или пресс-форму из легкого сплава с меньшим ресурсом. Литейные пресс-формы также могут быть выращены вместе с каналами охлаждения произвольной конфигурации, что невозможно сделать при обычных методах механической обработки. Каналы охлаждения прокладываются в массиве формы так, как необходимо, а не так, как позволяют традиционные технологии.

Применение литейных форм с равномерным или регулируемым охлаждением позволяет сократить время пребывания отливки в форме до 30% (рис. 3).

Рис. 3. Выращенная пресс-форма с внутренними каналами охлаждения

Благодаря тому, что плавку материала производят в вакуумной камере, возможно работать как с конструкционными сталями, так и с жаропрочными и высоколегированными сплавами, цветными и другими металлами, в том числе с такими химически активными материалами, как сплавы на основе титана и алюминия. Надо учесть, что электронно-лучевые установки не могут работать с материалами, которые не электропроводны при температуре плавления.
Помимо электронно-лучевых следует отметить активное развитие лазерных и плазменных аддитивных технологий, основными преимуществами которых является более низкая стоимость оборудования, а в случае лазерных технологий еще и более высокая точность за счет малого диаметра лазерного пучка, который может составлять несколько десятков микрометров. При этом стоит отметить неоспоримое преимущество электронно-лучевых технологий — производительность, которая достигает 20 кг/ч за счет высокой скорости сканирования электронного пучка. Конечно, производительность зачастую ограничивается требуемой точностью изделия и имеющейся мощностью установки. Рабочие зоны установок могут иметь различные размеры, достигая 5700×1200×1200 мм (рис. 4).

Рис. 4. Электронно-лучевая установка в аддитивном производстве

В ближайшем будущем аддитивные технологии должны развиваться бурными темпами. Так, по заявлению руководства группы производства и технологии материалов компании General Electric, через 5 лет примерно половина деталей энергетических турбин и авиационных двигателей будет изготавливаться с помощью аддитивных технологий. В последние годы компания Boeing значительно увеличила номенклатуру деталей, изготавливаемых по аддитивным технологиям. Сейчас изготавливается более 25 тысяч деталей 300 наименований для 10 типов военных и коммерческих самолетов. По сообщениям представителей компании, Boeing планирует производить новый беспилотный самолет практически полностью по аддитивным технологиям.
В Китае 45 университетов и 20 исследовательских организаций работают в области лазерной техники, в частности, и для нужд аддитивных технологий. В области разработок по лазерному напылению индекс научного цитирования (SCI) публикации китайских специалистов в международных журналах составляют 43% [11].
Таким образом, в ближайшем будущем следует ожидать значительного увеличения объемов изделий, полученных с применением аддитивных электронно-лучевых технологий и переключения ведущих специалистов в области электронно-лучевой сварки и производителей оборудования на развитие аддитивных технологий, совершенствование оборудования, повышение точности и механических свойств изделий.

 

Литература
1. Horn T. J., Harrysson O. L. A. Overview of current additive manufacturing technologies and selected applications. Science Progress 09/22/2012. Science Reviews 2000 Ltd. ISSN: 0036–8504 [Электронный ресурс] http://www.freepatentsonline.com/article/Science-Progress/306753585.html.
2. Louvis E. et. Al. Selective laser melting of aluminium components. Journal of Materials Processing Technology. Volume 211, Issue 2, 1 February 2011, Pages 275–284. Department of Engineering, The University of Liverpool, Liverpool L69 3GH, United Kingdom.
3. Robbie Adams, ION FUSION FORMATION, Pat. US 6,680,456 B2, Jan. 20, 2004.
4. Sabina L. Campanelli et. al, Capabilities and Performances of the Selective Laser Melting Process. Polytechnic of Bari, Department of Management and Mechanical Engineering, Viale Japigia, 182 Italy [Электронный ресурс], Режим доступа: http://cdn.intechweb.org/pdfs/12285.pdf.
5. Безобразов Ю. А. и др. Анализ структуры образцов, полученных DMLS- и SLM-методами быстрого прототипирования. СПбГПУ.
6. Tsantrizos P. G. et. al. Method of production of metal and ceramic powders by plasma atomization. Pat. US № 5707419.
7. Techel A. et al., Laser Additive Manufacturing of Turbine Components, Precisely and Repeatable. Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology (IWS), интернет-издание Laser Institute of America.
8. Hohmann M., Brooks G., Spiegelhauer C. Production methods and applications for highquaIity metaI powders and sprayformed products. Produktionsmethoden und Anwendungen fur qualitativ hochwertige Metallpulver und spruhkompaktierte Halbzeuge. Stahl und Eisen 125 (2005) № 4.
9. Довбыш В. М., Забеднов П. В., Зленко М. А. Аддитивные технологии и изделия из металла [Электронный ресурс] http://tinyurl.com/pgxrkqn.
10. Beyer E. New Industrial Systems & Concepts for Highest Laser Cladding Efficiency. Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik. MAY 6, 2011 in LASER CLADDING, LASER MANUFACTURING [Электронный ресурс] http://www.lia.org/blog/2011/05/high-performance-laser-cladding.
11. Minlin Zhong. Overview of Laser Additive Manufacturing in China. Tsinghua University [Электронный ресурс] http://www.lia.org/blog/2011/05/overview-of-laser-additivemanufacturing-….

«Лучевые и ультразвуковые технологии. Плазменная обработка. Порошковая металлургия»

Технология класс 10 урок 12 24.11.17

Тема урока: Лучевые и ультразвуковые технологии. Плазменная обработка. Порошковая металлургия

Цель: познакомить учащихся с новыми перспективными технологиями; их значением в жизни современного общества; сферами применения; требованиями, предъявляемыми к специалистам в сфере универсальных перспективных технологий; содержанием труда отдельных видов профессий

Ход урока:

  1. Организационный момент

  2. Проверка изученного материала

  • Назовите основные источники альтернативной энергии?

  • Назовите преимущества и недостатки? Охарактеризуйте их.

  • Какими профессиональными качествами должен обладать специалист в сфере альтернативных технологий?

  1. Изучение нового материала

Среди множества технологий, появившихся за последние годы, есть такие, которые нашли широкое применение в различных сферах науки, техники и в быту. Такие технологии называют универсальными. Среди них наиболее перспективные компьютерная, волоконная, лазерная, электроннолучевая, плазменная. Кратко охарактеризуем каждую из них.

Используют для воздействия на заготовку лазерные и электронные лучи, которые обеспечивают плотность энергии на несколько порядков выше, чем другие источники

Вычислительная техника по праву считается вершиной творения человеческой мысли. Одна из самых молодых отраслей, она развивается такими темпами, что всего за полвека в мире сменилось уже 4 поколения ЭВМ. Вообще говоря, термин ЭВМ не очень подходит для устройств вычислительной техники. Ведь функция машины — преобразовывать энергию, а ЭВМ, или компьютер (от англ. computer — вычислитель), служит для обработки, хранения и передачи информации.

ЭВМ была создана, чтобы избавить человека от длительных вычислений. Но применение компьютеров только для расчетов, даже очень сложных, давно ушло в прошлое. ЭВМ теперь управляют движением транспорта, размещают товары на складах, делают переводы с иностранных языков, помогают вести делопроизводство в конторах, редактируют тексты и т.д. Наступило время, когда ЭВМ входят в наш быт.

Уже созданы сети ЭВМ, охватывающие целые города, страны и даже континенты. Любая машина, установленная в квартире, магазине, учреждении, связанная по телефонным проводам или телевизионному кабелю со многими тысячами ЭВМ, может обмениваться с ними информацией. Мир, вступивший в эпоху компьютерных сетей, изменится неузнаваемо. Не лишено смысла высказывание японских специалистов в области вычислительной техники, что мир завоюют не те, у кого оружие, а те, кто обладает информацией. Привычными становятся электронная почта, общение через систему Internet.

Нельзя не остановиться еще на одном достижении современной техники — волоконной оптике. Действующие на принципе пол­ного внутреннего отражения, волоконные световоды для технических целей стали использоваться сравнительно недавно, всего каких-то 50 лет назад.

Волокна изготавливают из очень чистого кварца или стекла. Оптимальный диаметр световода составляет 4—100 мкм. Стеклянная нить такого диаметра может гнуться в любых направлениях, принимая довольно сложную форму, благодаря чему световоды получили название гибких. Это свойство, кстати, используют в медицинских инструментах — эндоскопах для визуального иссле­дования внутренних полостей человеческого тела. Световоды оказались полезными в телевизионной и военной технике. Применение волоконной оптики — один из самых перспективных путей повышения действия ЭВМ. Но настоящий взрыв интереса к волоконной оптике произошел на рубеже 60-х годов с появлением лазеров. 1960 году советские ученые-физики И.Г.Басов и А.М.Прохоров одновременно с американским физиком Таунсом создали источник света, который обладал одновременно тремя свойствами: монохроматичностью, параллельным распространением, достаточной яркостью. Устройство назвали лазер, по первым буквам английского определения принципов его работы — усиление света с помощью стимулированного излучения. Другое названи лазера — оптический квантовый генератор (ОКГ). Установив на входе световода лазер, а на выходе — фотоприемник, можно, модулируя интенсивность луча, передавать, как по проводу, информацию. Длина световой волны очень мала, и поэтому плотность передаваемой информации колоссальна.

В настоящее время световые станки широко применяются в промышленности для получения отверстий в часовых камнях из рубина, алмазах и твердых сплавах, в диаграммах из тугоплавких труднообрабатываемых металлов. Новые станки позволили в десятки раз повысить производительность, улучшить условия труда, изготавливать такие детали, которые другими методами получить невозможно. Лазер не только производит размерную обработку микроотверстий. Уже созданы и успешно работают светолучевые установки для резания изделий из стекла, для микросварки миниатюрных деталей и полупроводниковых приборов и др. Создание лазера и изучение его возможностей привело к возникновению нового раздела медицины — лазерной хирургии.

Лазерная технология, в сущности, недавно появилась и на наших глазах становится самостоятельной отраслью техники. Можно не сомневаться, что с помощью человека лазер в ближайшие годы «освоит» десятки новых профессий и станет трудиться в цехах заводов, в лабораториях и на стройках, в медицинских операционных наравне с резцом и сверлом, электрическими дугой и разря­дом, скальпелем, ультразвуком и электронным лучом.

Электронный луч — это ускоренные до больших скоростей и сфокусированные в остронаправленный поток электроны.

Одной из новых областей техники является обработка материалов (сварка, резание и т.п.) пучком электронов. Она родилась в 50-х годах нашего века. Возникновение новых методов обработки, разумеется, не случайно. В современных производствах приходится иметь дело с очень твердыми, трудно обрабатываемыми материалами. В электронной технике, например, применяются пластины из чистого вольфрама, в которых необходимо сверлить сотни микроскопических отверстий диаметром в несколько десятков микрометров. Старой технологии обработки такие задачи не по плечу. Поэтому ученые и инженеры обратились к электронам и заставили их выполнять технологические операции резания, сверления, фрезерования, сварки, выплавки и очистки металлов.

Установки для обработки электронным лучом — это сложные устройства, основанные на достижениях современной электроники, электротехники и автоматики.

Контролируют ход электронной обработки обычно с помощью оптического микроскопа. Он позволяет точно установить луч до начала обработки, например выполнять резание по заданному контуру, и наблюдать за процессом.

Электроннолучевые установки часто оснащаются программирующим устройством, которое автоматически задает темп и последовательность операций.

Еще одна большая группа принципиально новых технологий — плазменные, основанные на обработке сырья и полупродуктов концентрированными потоками энергии. Известно более 50 таких технологий. Сформировалась и научная база этой группы технологий — плазмохимия, изучающая процессы, протекающие при среднемассовой температуре рабочего газа 8 000—10 000 С.

Техника плазменных технологий — это генераторы низкотемпе­ратурной плазмы, или плазмотроны, единственные установки, позволяющие с высоким тепловым КПД (80—90%) осуществлять не­прерывный регулируемый нагрев газа до высоких температур. По своим размерам это чрезвычайно компактные агрегаты. Их размеры в поперечнике составляют несколько десятков сантиметров, а длина — несколько метров.

Химия, металлургия, машиностроение — основные сферы применения плазменных технологий.Важная особенность плазменных процессов заключается в том, что при высоких температурах химические реакции идут иначе, чем обычно. А это значит, что в плазмотронах можно получать материалы с принципиально новыми — композитными свойствами.

В разных отраслях успешно используется метод плазменного нанесения на поверхность деталей упрочняющих, термостойких, антикоррозионных, защитных, декоративных и других покрытий.При высокой температуре в струе плазмы происходит разложение отходов на элементы с последующим синтезом новых продуктов. Так открывается путь к безотходным, экологически чистым технологиям

  1. Закрепление материала

Составление кластера по теме «Универсальные технологии»

  1. Подведение итогов

  2. Анализ и оценка работы уч-ся

Лучевые технологии

Учитель: Лагутина И.С. Дата:

Предмет: технология

Класс :10класс

Урок №12

Тема: Применение лучевых технологий

Цели урока

Образовательные:

ввести новое понятие нанотехнология.продолжить формирование умений наблюдать, делать выводы, выделять главное.

Развивающие:развивать наблюдательность, внимание, речь, память.развивать интерес и логическое мышление путем решаемых проблем.развивать интерес к поиску дополнительной информации через Интернет.

Воспитательные:продолжить развивать кругозор учащихся.ü  воспитывать умение работать в коллективе, осуществлять самостоятельную деятельность.

Тип урока: изучение нового материала

Вид урока: урок-конференция

  ХОД УРОКА

1. Организационный этап

— создание коллаборативной среды  с помощью стратегии «Атом, молекула»

2. Мотивационный этап

Лучевые методы обработки материалов, которые используют для воздействия на заготовку лазерный и электронные лучи очень популярны в последнее время. Они обеспечивают энергию, которая на несколько порядков выше других источников.

Увидеть это можно по таблице плотности энергии различных тепловых источников.

По таблице видно, что если плотность энергии излучения Солнца составляет один два киловатт на сантиметр квадратный, то энергия лазерного и электронного лучей составляет более десяти тысяч киловатт на сантиметр квадратный у каждого.

Такая большая мощность энергии происходит при достаточно маленькой мощности излучения, которая составляет от нуля целых одной десятой до ста киловатт. Происходит это из-за фокусировки лучей на малой площади, всего один десятый квадратного миллиметра.

Именно поэтому лучевые методы обработки применяют для вырезки высокоточных деталей, получения отверстий малого размера или для разрезания труднообрабатываемых материалов. Ещё их используют для точной сварки, упрочнения и легирования поверхностей деталей.

Теперь давайте разберём лучевые технологии подробнее.

Начнём с лазерной обработки.

Она проводится при помощи светового луча, который излучается оптическим квантовым

генератором – лазером.

Основана лазерная обработка на термическом действии светового луча.

При попадании на поверхность световой луч частично поглощается ею, и частично отражается от неё. При поглощении светового луча, поверхность нагревается. Температура в точке приложения луча колеблется от 2000° до 60 000°.

Этой температуры достаточно для того, чтобы расплавить и превратить в пар любой материал. Чем больше поглощающей и меньше отражающей способности у материала, тем выше температура поверхности при попадании на неё светового луча. Ещё один фактор, который определяет температуру нагрева поверхности заготовки – это теплопроводимость и теплоёмкость материала. Чем меньше теплопроводимость и теплоёмкость, тем выше температура.

Перечислим некоторые виды лазерной обработки.

Это пробивка отверстий, контурная резка, упрочнение и легирование деталей машин и инструментов, сварка, резание с лазерным подогревом.

Дадим определение понятию легирование.

Это добавление в состав материалов примесей для изменения (улучшения) физических и/или химических свойств основного материала.

Поговорим об электронно-лучевой обработке.

Этот вид обработки использует тепловую энергию, которая выделяется при столкновении быстродвижущихся электронов с обрабатываемым материалом.

Когда происходит столкновение ускоренного электронного потока с твёрдым телом, то девяносто процентов кинетической энергии электронов переходит в тепловую энергию.

Высокую концентрацию тепловой энергии во времени и пространстве, которая приводила бы к нагреву, плавлению, испарению и тепловому взрыву вещества, можно получить повышая скорость движения электронов и их кинетическую энергию.

Именно при электронно-лучевой обработке материалов на малом участке обрабатываемой поверхности можно достичь такую высокую плотность энергии, которая практически недостижима при других методах нагрева.

Возникает эффект так называемого кинжального или глубинного проплавления. в результате образуется узкий и глубокий канал. Соотношение глубины канала к ширине достигает отношения двадцати к одному. Именно благодаря этому, возможно проплавление материалов, толщина которых достигает двухсот миллиметров при узкой зоне термического воздействия.

Проводится электронно-лучевая обработка в вакууме. Он является хорошей защитной средой, которая препятствует окислению расплавленного материала.

Движениями электронного луча легко управлять. Его можно расфокусировать, а можно наоборот запереть. Благодаря такому управлению можно выполнять обработку по сложной траектории или даже с пропусками.

Направив электронный луч в узкую щель, можно провести обработку в местах, которые не доступны для других методов обработки.

С помощью электронно-лучевой обработки можно обрабатывать миниатюрные детали или делать маленькие отверстия.

Основным устройством для электронно-лучевой обработки является электронная пушка.

Одним из видов электронно-лучевой технологии называют электронно-лучевую сварку. Её применяют для различных материалов: стекла, молибдена, тантала, ниобия, вольфрама, инконеля, бериллия и так далее.

Давайте перечислим для чего используется электронно-лучевое резание и прошивка.

Они широко применяются для изготовления тонких пазов, щелей и прорезей, размер которых от нескольких десятков микрометров в деталях малой толщины. Например, плёнки или фольги.

Для сверления отверстий малых диаметров около ста микрометров в кварцевых пластинах, иглах и рубиновых камнях для часовых подшипников, фильерах для производства искусственных волокон и так далее.

Ещё одна сфера использования – при разрезании полупроводников и ферритов для производства электронной аппаратуры.

С помощью электронно-лучевой плавки можно выполнять расплавление любых тугоплавких металлов в вакууме, не опасаясь, что металл окислится газами или другими примесями. Именно электронно-лучевую плавку используют для получения особо чистых тугоплавких материалов.

Подведём итоги урока.

Сегодня мы познакомились с лучевыми методами обработки материалов.

Подробнее познакомились с лазерными и электро-лучевыми методами.

Узнали для чего применяются электронно-лучевая сварка, электронно-лучевое резание и электронно-лучевая плавка.

Презентация — Лучевые технологии

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Лучевые технологии Технологии в современном мире

Слайд 2

Лучевые методы обработки материалов обеспечивают энергию, плотность которой на несколько порядков выше чем у других тепловых источников.

Слайд 3

Источник энергии Кислородно-ацетиленовое пламя (газовая сварка) 1–3 Сфокусированное излучение Солнца 1–2 Электрическая дуга 50–100 Лазерный луч 10 000 Электронный луч 10 000 Плотность энергии, Плотность энергии различных тепловых источников

Слайд 4

Такая большая мощность энергии выделяется при достаточно маленькой мощности излучения (0,1–100 ). Происходит это из-за фокусировки лучей на малой площади, всего на 0,1 .

Слайд 5

Лучевые методы обработки материалов

Слайд 6

Лазерная обработка материалов Этот вид обработки материалов проводится при помощи светового луча, который излучается оптическим квантовым генератором — лазером. Основана лазерная обработка на термическом действии светового луча. Оптический квантовый генератор Диафрагма Оптическая система Защитное стекло Деталь

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Факторы, определяющие температуру нагрева поверхности заготовки Поглощающая и отражающая способность материала. 1 Чем больше поглощающей и меньше отражающей способности у материала, тем выше температура поверхности при попадании на неё светового луча. Теплопроводимость и теплоёмкость материала. 2 Чем меньше теплопроводимость и теплоёмкость материала, тем выше температура поверхности заготовки.

Слайд 10

Виды лазерной обработки

Слайд 11

Легирование материалов Легирование материалов — добавление в состав материалов примесей для изменения (улучшения) физических и/или химических свойств основного материала.

Слайд 12

Электронно-лучевая обработка материалов Этот вид обработки использует тепловую энергию, которая выделяется при столкновении быстродвижущихся электронов с обрабатываемым материалом. Когда происходит столкновение ускоренного электронного потока с твёрдым телом, то 90 % кинетической энергии электронов переходит в тепловую энергию. Высокую концентрацию тепловой энергии во времени и пространстве, которая приводила бы к нагреву, плавлению, испарению и тепловому взрыву вещества, можно получить повышая скорость движения электронов и их кинетическую энергию.

Слайд 13

Именно при электронно-лучевой обработке материалов на малом участке обрабатываемой поверхности можно достичь такой высокой плотности энергии, которая практически недостижима при других методах нагрева.

Слайд 14

Возникает эффект так называемого кинжального или глубинного проплавления, в результате которого образуется узкий и глубокий канал. Соотношение глубины канала к ширине достигает отношения 20:1. Благодаря этому возможно проплавление материалов, толщина которых достигает 200 мм при узкой зоне термического воздействия.

Слайд 15

Вакуум является хорошей защитной средой, которая препятствует окислению расплавленного материала.

Слайд 16

Движениями электронного луча легко управлять. Его можно расфокусировать, а можно, наоборот, запереть. Благодаря такому управлению существует возможность выполнять обработку по сложной траектории или даже с пропусками. Направив электронный луч в узкую щель, можно провести обработку в местах, которые не доступны для других методов обработки.

Слайд 17

С помощью электронно-лучевой обработки можно обрабатывать миниатюрные детали или делать маленькие отверстия.

Слайд 18

Слайд 19

Электронно-лучевая сварка применяется для: стекла; молибдена; тантала; ниобия; вольфрама; инконеля; бериллия и т. д .

Слайд 20

Сферы применения электронно-лучевого резания и прошивки Изготовление тонких пазов, щелей и прорезей, размер которых может составлять несколько десятков микрометров. 1 Для сверления отверстий малых диаметров (100 мкм) в кварцевых пластинах, иглах и рубиновых камнях. 2 При разрезании полупроводников и ферритов для производства электронной аппаратуры. 3

Слайд 21

Сферы применения электронно-лучевой плавки Для выполнения расплавления любых тугоплавких металлов в вакууме, не опасаясь, что металл окислится газами или другими примесями. 1 Для получения особо чистых тугоплавких материалов. 2

Слайд 22

Итоги урока

Слайд 23

Итоги урока

Слайд 24

Итоги урока

Электронно-лучевая сварка: технология, процесс и особенности

Существует достаточно большое количество различных тугоплавких металлов, которые соединить между собой можно только при применении специальной технологии электронно-лучевой сварки. Ее суть заключается в фокусировании пучка света, который при воздействии на поверхность проводит ее нагрев.

Электронно-лучевая сваркаЭлектронно-лучевая сварка Электронно-лучевая сварка

Электронно лучевая сварка

Сегодня электроннолучевая сварка считается одной из быстро развивающихся технологий. Она применяется для работы с тугоплавкими и химическими активными, разновидными веществами и качественными сплавами. Среди ключевых моментов электронно лучевой сварки можно отнести следующие моменты:

  1. Сваривание проводится за счет использования кинетической энергии летящих электронов, которые при соприкосновении с поверхностью становятся причиной нагрева поверхности.
  2. Развитие подобного метода электронной сварки можно связать с появлением современной вакуумной техникой и электронной оптики. Только после того как стали производить подобное оборудование технология стала часто использоваться в металлургической области.
Установка для электронно-лучевой сваркиУстановка для электронно-лучевой сварки

Установка для электронно-лучевой сварки

Электронно лучевая сварка может оказывать требуемое воздействие на твердые и тугоплавкие сплавы. За счет локального воздействия температуры можно получить качественное соединение.

Сущность процесса ЭЛС

Электронная пушка применяется в качестве генератора светового пучка. К ее особенностям отнесем следующие моменты:

  1. В качестве генератора пучка и его перенаправления устанавливаются электроды и катоды.
  2. Для того чтобы сфокусировать луч устанавливается оптический элемент. В зависимости от типа оборудования он может изготавливаться из различных материалов.
  3. В качестве питания применяется бытовая сеть. Увеличить напряжение и другие параметры можно за счет встроенного трансформатора.

Технология электронно лучевой сварки предусматривает фокусирование луча за счет магнитной линзы. При касании электроны соударяются на большой скорости с небольшой поверхностью, при возникновении трения вырабатывается тепловая энергия. На этом этапе пучок кинетическая энергия становится тепловой, повышается пластичность обрабатываемого материала, и он плавится.

Процесс электронно лучевой сварки связан с применением специального оборудования. Оно позволяет получить качественное соединение, которое будет выдерживать существенное механическое воздействие и окружающей среды.

Существенно снизить потери энергии можно при проведении рассматриваемого процесса в условиях вакуума. За счет этого исключается вероятность термической деформации. Вакуумная среда выполняет несколько основных функций, которые должны учитываться:

  1. Если сравнивать применение вакуумной среды с газовой или флюсом, то она защищает обрабатываемую поверхность более эффективно.
  2. Обеспечивается высокая химическая защита катода.
  3. Снижается потеря кинетической энергии. Это связано с тем, что частицы сфокусированного луча не соприкасаются с молекулами воздуха.
  4. Повышается эффективность дегазации сварочной ванной. Вакуумная среда исключает вероятность появления оксидной пленки.
Схема ЭЛССхема ЭЛС

Схема ЭЛС

Однако, применение вакуумной среды существенно повышается стоимость процедуры. Это связано с тем, что специальное оборудование обходится достаточно дорого.

Техника ЭЛС

Электронно лучевая сварка характеризуется определенными особенностями, которые нужно учитывать. Среди особенностей выделим следующие моменты:

  1. Плавка проходит по средней стенке углубления. Выполнять сварку нужно с учетом того, что расплавленный металл будет перемещаться к задней части сварочной ванной. После этого он начинает кристаллизоваться.
  2. Можно проводить плавку непрерывным лучом. Исключением можно назвать обработку сплавов из алюминия или магния. Слишком высокая температура становится причиной ионизации паров. Именно поэтому в подобном случае рекомендуется применять импульсный луч.

При применении технологии, которая связана с воздействием на поверхность импульсного луча можно провести обработку заготовок небольшой толщины.

Параметры режима лучевой сварки и типы сварных соединений

Для качественной обработки поверхности материала следует рассмотреть основные параметры проведения электронной лучевой сварки. Они следующие:

  1. Степень вакуумизации. Вышеприведенная информация определяет то, что при сварке в условиях вакуума существенно повышается эффективность процесса.
  2. Показатели подаваемого тока в луче могут варьировать в большом диапазоне. Это связано с тем, что для толстых заготовок повышается показатель силы тока.
  3. Скорость передвижения луча по поверхности определяет производительность технологии. Кроме этого, скорость передвижения увеличивается для исключения вероятности прожига металла.
  4. Точность фокусировки луча также определяет эффективность процедуры. Этот показатель зависит от того, какое применяется оборудование.
  5. Продолжительность пауз. Некоторые технологии предусматривают прерывистое воздействие светового импульса.
Образцы электронно-лучевой сваркиОбразцы электронно-лучевой сварки

Образцы электронно-лучевой сварки

Основные параметры можно найти в специальных таблицах. Применяемое оборудование позволяет вводить основные параметры.

Особенности сварки лучевого типа

Технология применения сфокусированного луча встречается крайне редко. Рассматривая особенности сварки лучевого типа уделяется внимание следующим моментам:

  1. Получить чистую поверхность и обеспечить максимальную степень дегазации металла можно только в случае проведения работы в условии вакуума.
  2. Нагрев проводится до высокой температуры, за счет обеспечивается плавка металла в зоне контакта. За счет этого получается мелкозернистый шов с привлекательными характеристиками.

Подобный метод не приводит к образованию трещин. Именно поэтому он используется для работы с материалами, которые восприимчивы к сильному нагреванию и могут плавится.

Применение ЭЛСПрименение ЭЛС

Применение ЭЛС

Примером можно назвать процесс изготовления деталей из различных алюминиевых сплавов. Минимальная толщина обрабатываемых деталей составляет 0,02 мм, максимальный показатель около 100 мм.

Достоинства и недостатки электронно лучевой сварки

Как и у многих других технологий, у рассматриваемой также есть достоинства и недостатки. К положительным сторонам можно отнести:

  1. На поверхность воздействует меньшее количество тепла. Как правило, при дуговой сварке оказывается более высокое тепловое воздействие. За счет этого существенно повышается степень коробления металла. Слишком высокая температура приводит к изменению кристаллической структуры.
  2. Есть возможность провести обработку керамики и некоторых других трудноплавких металлов. При фокусировании луча можно проводить обработку поверхности диаметром менее одного миллиметра.
  3. Высокое качество получаемого шва определяет то, что технология может применяться для получения ответственных изделий и декоративных элементов. Сфокусированный луч приводит к дегазации металлического шва, за счет чего повышается степень пластичности и некоторые другие параметры. Провести электронную сварку можно также и коррозионностойких сплавов.
  4. Применяемое оборудование позволяет проводить регулировку мощности в достаточно большом диапазоне. Поэтому электронно лучевая сварка может использоваться для работы с различными заготовками.
  5. Можно получить узкий, но глубокий шов. За счет этого существенно повышается прочность соединения.
  6. При выборе импульсного режима можно исключить вероятность деформации поверхности из-за воздействия высокой температуры.
  7. Метод может использоваться для термической обработки и перфорации, а также резки металла.

Есть и определенные недостатки. Они следующие:

  1. Для создания вакуумной среды требуется определенное время. Именно поэтому существенно снижается показатель производительности подобной технологии.
  2. В корне шва может появится полое отверстие. Именно поэтому следует проводить контроль качества соединения при применении специального оборудования.

Электронно лучевая сварка оправдана в том случае, если нужно провести обработку труднодоступных мест. Экономичность связана с небольшим показателем потребления энергии.

Виды сварочных лучевых установок

Оборудование для электронно лучевой сварки характеризуется высокой эффективность применения. Однако, сложность конструкции определяет ее высокую стоимость. В продаже встречается:

  1. С элементом прямого накала катодов.
  2. С элементом косвенного накала.

Некоторые установки электронно лучевой сварки могут проводить обработку поверхности по криволинейным траекториям. Для этого проводится установка компьютера, который и контролирует положение исполнительного органа относительно обрабатываемой поверхности.

Электронно-лучевая сварочная установкаЭлектронно-лучевая сварочная установка

Электронно-лучевая сварочная установка

Модели, выпускаемые зарубежными производителями, характеризуются высокой степенью автоматизации. Наибольшей эффективностью пользуется метод полного проплавления соединительного стыка.

Область применения

Как ранее было отмечено, рассматриваемый метод применяется для соединения различных материалов и сплавов, которые характеризуются высокой устойчивостью к воздействию тепла. Область применения следующая:

  1. Обработка алюминия.
  2. Соединение изделий, представленных сплавов из титана.
  3. Обработка бериллиевых металлов.
  4. Работа с танталом, ниобием, цирконием.
  5. Обработка легированных сталей.

Качественные изделия могут получать в ракетостроении и атомной энергетике. Это связано с тем, что лучевая технология позволяет получить однородный шов.

Использование сварки в промышленности

Применение ЭЛС постоянно расширяется несмотря высокую себестоимость процесса и некоторые ее недостатки. Технология характеризуется показателем КПД почти 95%. Этот показатель больше чем у более распространенной дуговой сварки.

Промышленное применение выражено следующим образом:

  1. При работе с активными металлами.
  2. При обработке термоупрачненных металлов.
  3. Для соединения тугоплавких материалов.
  4. При работе с камнем и керамикой.
  5. Для создания ответственных деталей.

Сегодня ЭЛС получила широкое распространение в сфере производства электронных изделий. За счет вакуума можно обеспечить герметизацию микросхем. При этом на поверхность может оказывать воздействие самая различная температура. Производительные установки подходят для работы в сфере авиации. Объем камер может варьировать в большом диапазоне. В заключение отметим, что в последнее время технология активно развивается. Это связано с возможностью получения качественных изделий при небольших затратах.

Электронно-лучевая технология — Энциклопедия по машиностроению XXL

Развитие электронной техники позволило получать мощные электронные пучки, энергия которых достаточна для осуществления различных технологических процессов. Это послужило основанием для создания целой технологической отрасли, получившей название электронно-лучевая технология .  [c.106]

В настоящее время электронно-лучевая технология сформировалась как самостоятельное направление в области обработки  [c.106]

Покрытия были получены с применением электронно-лучевой технологии. Материал покрытия испаряли в вакууме сфокусированным электронным лучом и осаждали на нагретую до 900— 1000″ С поверхность образцов. Равномерность толщины покрытия обеспечивали вращением образцов над источником паров. Скорость осаждения составляла 2 мкм/мин. Толщина покрытий 30—80 мкм.  [c.215]


Широкое применение новых конструкционных материалов на основе тугоплавких и высокоактивных металлов (титан, цирконий, молибден, вольфрам и др.) потребовало создания способа их обработки источником тепла с высокой плотностью энергии в условиях защиты от взаимодействия с газами воздуха (кислород, азот). Наиболее полно этим условиям отвечает электронно-лучевая технология.  [c.244]

Электронно-лучевая технология широко применяется в промышленности для плавки и переплава металлов и сплавов с целью их очистки от вредных примесей и газов, сварки и разделительной резки, пайки и обработки точных отверстий малого диаметра, нанесения покрытий различного назначения испарением и конденсацией в вакууме.  [c.244]

Технологические возможности лазерной технологии на указанных операциях сравнимы с возможностями электронно-лучевой технологии.  [c.619]

Термостойкое защитное покрытие поверхностей рабочих лопаток первой и второй ступеней наносится с помощью электронно-лучевой технологии.  [c.252]

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ  [c.529]

Электронно-лучевыми технологиями называются процессы, в которых электронные пучки используются непосредственно в технологических операциях. Во всех электронно-лучевых процессах электронный пучок используется как энергоноситель, который в со-  [c.529]

Основными параметрами электронно-лучевой технологии являются ускоряющее напряжение С/ диаметр пучка dь , мощность пучка  [c.532]

Электронной пушкой называется устройство, предназначенное для получения свободных электронов, их ускорения, формирования в пучок и проведения пучка к объекту обработки. Во всех видах электронно-лучевых технологий электронная пушка — это главное устройство, а ее основными узлами являются  [c.533]

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ  [c.536]

Технология контроля качества толстостенных конструкций (свыше 40 мм толщиной) основана на прозвучивании но слоям. Метод заключается в том, что эхо- сигнал фиксируют только на определенном участке развертки, которая выделяется на экране электронно-лучевой трубки дефектоскопа для конкретного по толщине листа слоя. Дефекты при этом будут зафиксированы только те, которые находятся в данном слое. После прозвучивания данного слоя выделяется другой слой и процедура повторяется.  [c.188]

В настоящем учебном пособии подробно рассматриваются только триботехнологии второй области, причем часть из них (технология ионно-плазменной и электронно-лучевой модификации в различных вариантах)разработаны авторами.  [c.10]


ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОННО ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ  [c.252]

В настоящее время в промышленности начинают применяться жаростойкие конденсированные покрытия типа Ме—Сг—А1—У, получаемые электронно-лучевым и ионно-плазменным методами [1]. Нанесенные в условиях отработанной и стабильной технологии конденсированные покрытия имеют однородный химический и фазовый состав, близкий составу испаряемого сплава. Это свойство конденсированных покрытий позволяет с новых позиций подойти к исследованию характеристик покрытий, а именно определять их на литых материалах, что значительно упрощает методику определения и вместе с тем обеспечивает достаточную точность результатов.  [c.175]

В конструкцию электронной пушки обычно входит также отклоняющая система 5, служащая для перемещения электронного луча по обрабатываемой поверхности. Перемещение луча осуществляется вследствие его взаимодействия с лоперечным магнитным полем, создаваемым отклоняющей системой. Обычно для этой цели электронная пушка имеет две пары отклоняющих катушек, обеспечивающих перемещение луча по двум взаимно перпендикулярным направлениям. При питании отклоняющих катушек током определенной частоты и амплитуды можно получить практически любую траекторию перемещения электронного луча по обрабатываемой поверхности, что широко используется в электронно-лучевой технологии.  [c.108]

Выбор ускоряющего напряжения при электронно-лучевой обработке в существенной мере зависит от назначения процесса. С одной стороны, чем выше это напряжение, тем большую энергию можно сообщить электронам и тем эффективнее будет воздействие электронного луча на обрабатываемый материал. С другой стороны, noBbiujenne напряжения приводит к резкому повышению уровня рентгеновского излучения, сопутствующего электронно-лучевой обработке, усложнению и удорожанию оборудования и необходимости выполнения специальных требований техники безопасности. В связи с этим в электронно-лучевой технологии в настоящее время применяется следующее разделение электронно-лучевого оборудования по значению ускоряющего напряжения  [c.110]

САМООРГАННЗАЦРШ В ЭЛЕКТРОННО ЛУЧЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕРМИЧЕСКОГО КПД ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМ СВАРОЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛА  [c.128]

Влияние покрытий на эксплуатационные характеристики жаропрочного сплава, применяемого при изготовлении лопаток газовых турбин, изучалось [223] на установке Коффина с построением кривых термической усталости. Для выяснения характера разрушения оценивали изломы и проводили металлографический анализ микрошлифов продольного сечения. Многокомпонентные покрытия СоСгА1 , КЮтА1 , Ni o rAlY наносились на образцы с применением электронно-лучевой технологии со скоростью конденсирования 2 мкм/мин.  [c.129]

Для сваркопайки может быть использован широкий ряд установок для электронно-лучевой сварки, например, А 306.13, У-570М, У-579, ЭЛУ-19, ЭЛУ-20, УЛ-144, У-401. Применение электронно-лучевой технологии благодаря вакуумной защите и точному дозированию количества теплоты часто предпочтительнее других методов, особенно при наличии в соединяемой паре высокоактивного металла.  [c.400]

При электронно-лучевой технологии предъявляются повышенные требования к параметрам и характеристикам источников питания электронных пушек. Для питания элек-тронно-лучевых пушек мощностью 250 кВ А используют преобразователь ИЭ-133, техническая характеристика которого приведена ниже.  [c.421]

Электронная и ионная оптика представляет собой одно из направлений физической электроники и заиимается проблемами формирования потоков заряженных частиц, управления ими, а также вопросами их применения. В самом названии отражен тот факт, что движение заряженных частиц в электромагнитных полях во многом подобно поведению световых лучей в не-однородных оптических средах. Электронная и ионная оптика — это обширнейшая область знаний с относительно короткой историей. Хотя аналогия между классической механикой и геометрической оптикой была установлена Гамильтоном еще в первой половине прошлого столетия, миру пришлось ждать почти сто лет, прежде чем в 1926 г. X. Буш [1] доказал возможность формирования электронно-оптических изображений. Список приложений электронной и ионной оптики велик. Электроннолучевые трубки и мониторы, электронные микроскопы, ускорители частиц, масс-спектрометры, микроволновые генераторы и усилительные лампы, а также электронно-лучевые технологии (такие, например, как сварка, сверление, плавка, резка, очистка, легирование) — все это хорошо известные классические приложения. Электронные и ионные микрозонды, анализаторы энергии, электронные спектрометры и ионные имплантаторы относятся к сравнительно недавним практическим результатам этого быстро развивающегося направления. Без электронной и ионной оптики сегодня нельзя обойтись в аналитической химии и при исследовании поверхностей. Новые приложения разработаны в области синтеза и преобразования энергии. Возрастающее значение этой области недавно отмечено Американским физическим обществом, при котором учреждена специальная тематическая группа по физике пучков и частиц. Электронной и ионной оптике посвящены тысячи статей и множество книг [2—51Ь].  [c.9]

Несмотря на эти недостатки электронно-лучевая технология быстро развивается. Весьма перспективными оказываются вакуумные камеры с шлюзовыми устройствами для загрузки и выгрузки из.делнй, а также камеры-присоски, pa noлaгae uлe на поверхности 13зделия н позволяющие получать вакуум только в зоне сварки. Непрерывное совершенствование оборудован] я позволяет реализовать преимущества электронно-лучевой сварки.  [c.411]

Определение сопротивления термической усталости различных покрытий [234] проводили по методике, описанной в п. 5.2. Аттестации подвергались как диффузионные покрытия, нанесенные по шликерной и суспензионной технологиям (Al-Si и r-Fe), так и покровные, нанесенные с использованием плазменной в защитной атмосфере, магнетронной, ионно-плазменной, вакуумно-дуговой и электронно-лучевой технологий (системы o-Ni- frAl-Y, o- r-Fe-Zr02, Ni- r-W-Ti, гЮг+УгОз). Кроме того, п юводш1ись работы по исследованию различных многослойных покрытий.  [c.369]

Одним из параметров электронно-лучевой технологии нанесения покрытий является температура нагрева напыленной лопатки, которая влияет на структуру покрытия. Для изучения влияния структуры покрытия на термоусгалостную долговечность, кроме указанных в табл. 6.12 моделей, испытаниям подвергали еще две модели лопаток со средней толщиной покрытия 90 мкм, имеющие грубокристаллическую структуру, полученную за счет повышенной температуры нагрева лопатки при напылении. Лопатки устанавливали для испытаний в 1 ряду. Трещины на них были обнаружены существенно раньше, чем на лопатках с нормальной структурой 25-38 ч вместо 60-149 ч.  [c.431]

Технология контроля предусмотрена ГОСТ25225-82. Она включает в себя очистку контролируемого участка, наложение на него предварительно размагниченной магнитной ленты, прижим ленты эластичной подушкой или резиновым поясом, намагничивание участка с учетом толщины детали и ее магнитных свойств, помещение ленты в дефектоскоп, считывание ленты и выявление по сигналам на экране электронно-лучевой трубки дефектов сварки.  [c.196]

При силойом и скоростном точении стали, а также при лазерной, электрогидроимпульсной, электроискровой, электронно-лучевой, плазменной обработке и других в поверхностных слоях возникает структура, которая в 3 %-ном растворе HNO3 в этиловом спирте не травится, остается белой. Эта структура имеет особенные физико-химические и электрохимические свойства, резко отличающиеся от исходного металла и друг от друга. Методы, позволяющие получать на обрабатьтаемой поверхности сплавов белые слои, получили название импульсной технологии.  [c.113]

Особое внимание уделяется повсеместному внедрению в поизводство ресурсосберегающих видов техники и технологий (например, электронно-лучевых, плазменных, импульсных, газо- и гидроэкструзии изделий), позволяющих многократно повышать производительность труда и снижать материалоемкость производства. Все это, вместе взятое, направлено на создание новых прогрессивных технологических процессов, в том числе цехов и заводов-автоматов, работающих по так называемой безлюдной технологии.  [c.4]

К 1985 г. тотребление электроэнергии в промышленности предусматривается на уровне 795—800 млрд. кВт-ч с приростом к 1980 г. около 110 млрд. кВт-ч, или 16%. что связано как с ростом промышленной продукции, так и виедрением прогрессивных технологических процессов, классических, а также новых электрофизических и электрохимических технологий плазмосикте-за, вакуумно-дугового переплава, электронно-лучевой обработки и др.  [c.50]


Электронно-лучевая технология | ООО «Роботек»

Электронно-лучевая технология | ООО «Роботек»
  1. Главная
  2. Каталог
  3. Электронно-лучевая технология

Электронно-лучевая технология – области применения

Технологии применения электронного луча

Почему именно pro-beam как стратегический партнер

  • Опыт более 40 лет в Аэрокосмической, Железнодорожной, Атомной, Нефтехимической, Машиностроительной и др. сегментах применения электронно-лучевых технологий.
  • Собственное производство всех компонентов электронно–лучевой аппаратуры.
  • Комплексное решение под ключ — Проектирование, производство, поставка, внедрение
  • Высокая степень автоматизации — Богатый практический опыт для серийных производств.
  • Огромный опыт в сварке изделий —  массой от 5 гр до 50 тонн.
  • Разработка технологий для сварки специальных сплавов и материалов для высокотехнологичных и наукоемких отраслей производств.
  • Будущие технологии
    и решения по автоматизации, например,
    — Технология многолучевой обработки для обеспечения максимальной производительности
    — Лазерная сварка без рассеяния излучения
    — Автоматический контроль шва в качестве основы оптимального качества сварки, максимальной воспроизводимости и производительности, независимо от оператора
  • Создание совместного предприятия в России совместно с компанией Роботек
  • Работа с проектными институтами для определения новых отраслей применения электронного луча.

Преимущества электронно – лучевой технологии сварки

  • Сварка практические любых металлов и сплавов: Алюминий, жаропрочная и нержавеющая сталь, титан, медь, латунь, бронза, вольфрам, необий и т.д.
  • Сварка материалов толщиной до 400 мм.
  • Сварка разнородных металлов и сплавов: например медь — алюминий, нержавеющая сталь – медь и т.д.
  • Прецизионная сварка, узкий сварочный шов, минимальная зона термического влияния.
  • Чистая сварка. Отсутствие необходимости в дополнительной мех. обработке. Нет окалин и грата. Получение готовой детали
  • Простота в настройке на сварочный стык по технологии обработки вторичных электронов.
  • Простая подготовка сварного соединения, нет необходимости фасок.
  • Сварка за один проход – высокая скорость процесса.
  • Неограниченные возможность применения.
  • 100 % автоматизация процесса. Удобное и производительное программное обеспечение для подготовки управляющей программы любой сложности. Быстрая настройка под новое изделие и сложную форму сварочного шва или обрабатываемой поверхности.
  • 100 % повторяемость процесса и возможность автоматизации производства.
  • 100 % контроль запрограммированного процесса, протоколирование, возможность быстрой настройки и при необходимости внесения изменений прямо в процессе работы.
  • Применение для единичного и массового производства.

 

Области применения:

Электронно-лучевая технология — Steigerwald Strahltechnik GmbH

В рамках группы GBT компания Steigerwald Strahltechnik GmbH специализируется на камерных машинах, предназначенных для электронно-лучевой сварки и электронно-лучевого сверления, а также для генераторов ЭП в высоковольтной технике (до 150 кВ и выше). PTR Strahltechnik GmbH специализируется на производстве машин для массового производства мелких деталей (например, систем циклического типа) и генераторов ЭП низкого напряжения (до 60/70 кВ).

На протяжении десятилетий мы поставляем наши электронно-лучевые машины клиентам по всему миру. Мы очень рады поделиться нашим многолетним опытом и знаниями, которые мы приобрели.

Основные принципы электронно-лучевой техники

Требования к качеству, предъявляемые к соединению и обработке поверхностей, в значительной степени удовлетворяются с помощью электронно-лучевой (ЭБ) технологии. Центральным элементом любой системы электронного луча является генератор с системой генерации луча.

Электронный луч

Мощность определяется ускоряющим напряжением и током пучка, а электромагнитные системы управляют электронным пучком путем отклонения и фокусировки.

В точном рабочем пятне сфокусированного электронного пучка плотность мощности до 10 8 Вт / см². Все параметры луча можно плавно и точно изменять с высокой скоростью, так что электронный луч легко адаптируется к задаче.

Технология SST EB — ваше преимущество в производстве

Высокая точность и воспроизводимость

Стабильность малого диаметра электронного пучка в фокусе — основа высокой геометрической точности.Практически все параметры работы контролируются электронным способом и могут быть легко адаптированы к изменившимся задачам. Это приводит к отличной воспроизводимости результатов приложений.

Подробнее …

Основываясь на многолетнем опыте, компания Volkswagen определила и потребовала, чтобы твердые детали сваривались с использованием 2-ваннной технологии — в дополнение к необходимому предварительному нагреву.

Подробнее …

«Исходя из предоставленных аналитических критериев, электронно-лучевая сварка работает значительно лучше, чем все другие распространенные процессы сварки плавлением».

Специализированный анализ Питера Шмидта.

Подробнее …

Преимущества для пользователей и производителей

Интенсивный контакт с клиентами позволяет сохранять оптимальный контроль над новыми разработками, улучшениями в конструкции электронно-лучевых машин и производственных процессов для электронно-лучевой технологии.

Подробнее …

1952 год считается рассветом электронно-лучевой техники. Физик д-р х.к. Карл-Хайнц Штайгервальд построил первый станок для обработки электронным лучом. То, что в то время приходилось кропотливо прорабатывать, сегодня считается само собой разумеющимся.

Подробнее …

Основным элементом любой электронно-лучевой системы является генератор.

В генераторе пучка электроны испускаются из вольфрамового катода, ускоренного от 60 до 175 кВ до прибл. 2 / 3 скорости света, а затем сфокусировался на заготовку в виде луча с высокой интенсивностью мощности. Здесь электроны замедляются, а энергия пучка превращается в тепло.

Подробнее …

Ускоряющее напряжение, Аддитивное производство, Воздушный шлюз, Анод, Атмосфера, Автоматизация…

Подробнее …

.

Домашняя страница: pro-Beam

  • Контакт
  • Пресс
EN
  • DE
  • CN

поиск

  • Главная
  • Контрактное производство
    • Контрактное производство
    • Сварка
    • Микросверление
    • Закалка
    • Покрытие
  • Системы
    • Промышленное проектирование
    • Сварочные системы для высокой производительности
      • RT 165 Сварка
      • Электронная балка
      • Зубчатая передача Лазерная
    • для различных размеров компонентов
      • K 2
      • K 40
      • K 640
      • K 6000
    • Закалка
      • RT 165 Закалка
    • Микросверление
      • PK 20
    • UMH (равномерный магнитный нагрев) 9-000 / M- / L-Line
  • Сервис
  • 900 03 Industries
  • Технологии
  • Компания
    • О компании Pro-Beam
      • Даты и факты
      • Менеджмент
      • История
      • Качество
      • Соответствие
      • Поставщики
    • Места и контакты3
    • Контакты для прессы
    • Контакты
  • Карьера
    • Рабочая среда
      • Pro-Beam как работодатель
      • Обучение
      • Программа двойного обучения
      • Программа стажировки
      • Преимущества
      • Insights
      • FAQ
      • 000
      • 000
      • 000
      • 000
      • Выходные данные
      • Защита данных
    Контрактное производство

    Контрактное производство

    Контрактное производство Современное оборудование и обширные ноу-хау.Сварочная промышленностьЭлектронно-лучевая сварка стандартных металлов, сложных материалов и высоконагруженных компонентов. Сварка «Большая наука» Электронно-лучевая сварка для крупных научных и исследовательских проектов. Закалка Электронно-лучевая закалка для обеспечения высокой несущей способности и длительного срока службы. Покрытие. Отделка поверхности и защита от износа благодаря покрытию diadur®DLC. Системы

    Системы

    Промышленное проектирование Цифровые сварочные системы и интеллектуальные автоматизированные решения, оптимизированные для Промышленности 4.0, сварочные системы для высокой производительностиRT 165 WeldingGearline E-beam.
  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.