-выделение в процессе операции вредных газов

-интенсивная коррозия поверхностей, на которые попадает электролит.

№43. Применение ультразвука в машиностроении.

Ультразвук - упругие мех. колебания материальной среды с частотой, превышающей 16 кГц. Колебания упругих частиц атомов около положения равновесия в среде зон сжатия и растяжения.

В воздухе - 331 м/c, в воде - 1500 м/c, в металлах - 5100м/с.

Механические преобразователи.

Первые (в воздухе, в воде) преобразуют мех. потоки жидкости и газа в ультразвуковые колебания или электрические

Схема:

Вырывание струи воздуха – звук

Электрические преобразователи:

А)Магнитострикционные

Б)Пьезокерамические

А)Металический сердечник вносят в переменное маг. поле, он будет менять свои размеры:

18 кГц - источник ультра звуковых колебаний

Б) основан на обратном пьезо эффекте. К кристаллу кварца прикладывают усилие, в результате чего появляется электрический заряд «+». Если передавать через кристалл эл. маг. поле - он будет изменять форму и излучать электро-звук. Используют материал ВаTiO3, с частотой выше 40 кГц, дельта L =5-10

Если приток Ф концентрата, то можно усилить колебания.

Ультразвуковая микро обработка.

Она представляет собой разновидность механической обработки, основанную на разрушении обрабатываемого материала абразивными зёрнами под ударами инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой. Источником энергии служат электрозвуковые генераторы тока с частотой 18-44 кГц. Ультразвуковые колебания инструмента создаются - магнитострикционных вибраторов. Рабочий инструмент пуансон - закрепляют на волноводе генератора. Под пуансоном устанавливают заготовку, и в зону обработки поступает суспензия, состоящая из воды и абразивного материала. Инструмент, колеблющийся с ультразвуковой частотой, ударяет по зёрнам абразива, лежащим на обрабатываемой поверхности, которые скалывают частицы материала заготовки. Инструмент совершает ультразвуковые колебания (с амплитудой А = 0,02.-0,05 мм и скоростью V) и воздействует на заготовку. В рабочую зону подаются взвешенные абразивные зёрна 2 (обычно карбида бора) и наблюдается два основных процесса:

1) ударное вдавливание абразивных зёрен, вызывающее выкалывание небольших частиц материала заготовки,

2) циркуляция и смена абразива в рабочей зоне для уноса выкалываемых частиц материала заготовки и доставки свежего абразива.

Размер выкалываемых частиц небольшой, однако количество ударов велико (18000 .44000 удар/с).

Ультразвуковая размерная обработка используется для получения твердосплавных вкладышей матриц и пуансонов, вырезания фигурных полостей и отверстий в деталях, гравирования, нарезания резьбы.

Этим методом обрабатываются детали из твёрдых хрупких материалов (керамика, стекло, кварц, и др.). Преимущество ультразвукового метода перед электроэрозионным - более высокое качество поверхностного слоя, обычная температура.

Ультразвуковая очистка.

В моечную ванну в дно встраивается магнитострикционный преобразователь

ПМС

При его работе возбуждаются мощные ультразвуковые колебания, мелкие детали в сетке опускаются в ванну, колебания интенсифицируют процесс очистки (детали приборов часов). Сокращается расход моющих средств в 2 раза. Улучшается качество очистки.

Ультразвуковая пайка и сварка

Происходит по следующей схеме:

На торец звукового усилителя жестко прикрепляется спец наконечник, детали укладывают на опору и прикрепляют.

Включают звуковые колебания, которые приводят к интенсивному сдвигу скольжения поверхности относительно др. др. В результате поверхности очищаются, интенсифицируется диффузияàсварное соединение.

Таким способом варятся металлы с близкими пределами текучести (хорошо свариваются алюминиевые детали), молибден, цирконий, титан и др. редко земельные металлы. А также неметаллические материалы – пластмассы сплавляют с керамикой. Особенно эффективно: приварка к толстой подложке тонкого элемента.

Пайка – процесс обычной пайки, только к паяльнику прикрепляется магнитострикционный преобразователь. Жало паяльника совершает высокочастотные звуковые колебания в процессе пайки. Это дает улучшение очистки поверхности, смачиваемости и т.д. Недостаток этого метода низкий кпд преобразователя.

№44. Лазерная обработка в машиностроении.

Лазерная обработка.

ОКГ- оптически квантовый генератор, изобретен учеными физиками в 60 годы. В лазерах научились получать излучение – пучок фотонов.

Торцы полируются, их длина кратна длине излучения волны

Эти 2 элемента помещаются в 2 полюсах эллипса. Луч выходит из лампы и всегда попадает в активный стержень, электроны переход на верхн орбиты. В стержне возникают продольные колебания и фотоны вырываются из полупрозр зеркала, возникает поток лучей. Этот пучок света концентрируют через оптические системы в луч, плотность возрастает и температура может достигнуть 600-8000С.

Прошивание отверстий.

Очень маленький диаметр получаемых отверстий 0,003-1мм при толщине металла 1-3мм

Точность получаемых отверстий не высокая. Наиболее эффективно применяется при прошивке отверстий в алмазных фильерах, прошивание отверстий в рубиновых часовых камнях

Лазерная резка

Используют газовые лазеры СО2 работают в непрерывном режиме. Применяют для резки тонко листовых материалов, различных пленок на диэлектрических подложках, пластмассе, резине. Эти станки снабжаются системой ЧПУ, что дает возможность вырезать очень сложные формы. Лазерная сварка может быть точечной и шовной. Толщина свариваемой детали от 0,001-1мм. Наиболее эффективно применение в трудно доступных местах, при соединении легко деформир деталей в условиях интенсивного тепло отвода. Может осуществляться в замкнутом объеме.