Реферат Технологии производства паровых турбин. Реферат лазер. Альтернативные методы обработки материалов 2 Метод лазерной обработки 5
 Скачать 1.38 Mb.
|
ОглавлениеВведение 2 Альтернативные методы обработки материалов 2 Метод лазерной обработки 5 Влияние лазера на мир 5 Принцип работы лазеров 6 Параметры и характеристики лазеров 8 Схемы и конструкции лазеров 10 Газовые 10 Твердотельные лазеры 13 Волоконные лазеры 14 Лазерные комплексы 17 Технологии лазерной обработки материалов 21 Лазерная резка металлов 22 Лазерная резка неметаллических материалов 28 Лазерная обработка отверстий 30 Лазерная термическая обработка 34 Заключение 36 Список литературы 36 ВведениеВысокие технологии определяют уровень выпускаемо продукции, ее конкурентоспособность и, в конечном счете, эффективность всей производственно деятельности. В условиях глобализации мировой экономики от степени развития высоких технологий и их использования в производственной сфере зависит выживаемость любой страны, ее экономический потенциал. К высоким технологиям, прежде всего, относятся новейшие методы обработки материалов, разработанные на базе последних достижений фундаментальных наук, и, в частности, нетрадиционные методы. Эти методы обработки охватывают все технологии, основанные на механизмах, отличных от механического воздействия на материал. До недавнего времени их объединяли названием «Электрофизические и электрохимические методы обработки». В связи с появлением процессов, не вписывающихся в эту рубрикацию, получают распространение новые названия — «физико-технические методы обработки», «обработка материалов по специальным технологиям», «нетрадиционные методы обработки». Начиная с разработки супругами Б.Р. и Н.И. Лазаренко электроэрозионной обработки в 1943 г. эти методы интенсивно развиваются в последнее время и прогнозируется их еще более активное развитие и внедрение в производство в будущем. Альтернативные методы обработки материаловЭлектрохимическая обработка занимает прочные позиции в аэрокосмическом комплексе при необходимости изготовления сложнопрофильных деталей из труднообрабатываемых жаропрочных сплавов. Высокая производительность и качество обработки, отсутствие остаточных напряжений, зоны термического влияния, заусенцев после обработки являются существенными достоинствами технологии, определяющими ее дальнейшее использование и развитие. Тем не менее вследствие ужесточенных в последнее время требований экологической безопасности более широкое распространение этой технологии в значительной мере сдерживается. Электроразрядная обработка является до сих пор одним из самых распространенных методов нетрадиционной обработки и благодаря своим уникальным возможностям и достигнутому уровню развития останется таковым и в ближайшие годы при изготовлении сложнопрофильных полостей штампов, пресс-форм, литейных форм, различных видов инструмента и т.п. Особенно интересные результаты следует ожидать в микрообработке, где уже и сейчас имеются уникальные достижения. Ультразвуковая обработка по-прежнему является вне конкуренции при изготовлении сложнопрофильных деталей из различных хрупких сверхпрочных материалов. Несмотря на определенные сложности с расчетами специального инструмента, эта технология имеет свою нишу и перспективы дальнейшего совершенствования. В последнее время особое значение она приобретает в ювелирной промышленности при изготовлении уникальных изделий из полудрагоценных и драгоценных камней. Лазерная технология. В этой сравнительно новой области науки и техники в последние годы наблюдается настоящий бум, связанный как с созданием новых типов лазеров, так и с появлением новых применений лазерного излучения. Одним из главных недостатков лазерных систем до недавнего времени считался низкий КПД излучателей, приводящий к большому потреблению электроэнергии, требующий использования специальных систем охлаждения, обуславливающий значительные габариты технологического оборудования. Появление надежных и доступных полупроводниковых лазеров (имеющих КПД до нескольких десятков процентов) позволило использовать их для накачки мощных лазеров на твердом теле, что повысило эффективность лазеров на алюмоиттриевом гранате (АИГ), а также значительно упростило конструкцию технологических установок. Сейчас уже разработаны установки с мощностью излучения до нескольких киловатт. Их можно использовать для упрочнения, сварки, наплавки и т.п. Излучение этих лазеров, так же как и излучение твердотельных лазеров на АИГ, может сравнительно легко транспортироваться на значительные расстояния, подаваться в труднодоступные места с помощью оптических волоконных световодов, что является важным достоинством указанных типов лазеров. Биообработка. Очень необычный метод биологической размерной обработки металлических материалов разрабатывается в лаборатории нетрадиционной обработки Университета Окаяма в Японии. Суть предложенного метода заключается в использовании для сверхлокального разрушения материала особого вида бактерий, способных «перерабатывать» или «есть» металл. В природе существуют микроорганизмы, которые в качестве источника энергии используют энергию окисления неорганического вещества (например, железа, серы). Это бактерии типа тиобацилус ферооксидант (Thiobacillus femxmdans) и тиобацилус тиооксидант (Thiobacillus thiooxidans). Так, например, бактерия тиобацилус феррооксидант может получить энергию при окислении двухвалентного железа. Эта бактерия имеет очень малые размеры — диаметр около 0.5 мкм, длина 1 мкм, что является большим преимуществом при микрообработке (нано-обработке), т.к. объемы удаляемого материала будут очень малыми. Другим преимуществом такого вида обработки является полное отсутствие дефектного слоя или зоны термического влияния после выполнения процесса. |