Технологические методы на базе лазерной и электроннолучевой обработки, область их применения в машино- и приборостроении.

Рис. Типичная блок-схема лазерной технологической установки с твердотельным лазером: 1 — зарядное устройство; 2 — ёмкостной накопитель; 3 — система управления; 4 — блок поджига; 5 — лазерная головка; 6 — система охлаждения; 7 — система стабилизации энергии излучения; 8 — датчик энергии излучения; 9 — оптическая система; 10 — сфокусированный луч лазера; 11 — обрабатываемая деталь; 12 — координатный стол; 13 — система программного управления.

Лазерные технологии широко применяются в машино- и приборостроении, редко в микроэлектроники. Используется для: 1. размерной обработки (прошивки отверстий, пазов, вырезка по контуру); 2. для скрейбирования; 3. для термической обработки точечных поверхностей; 4. для термической обработки размеров крупно габаритных изделий; 5. для пайки и сварки деталей имеющих существенно разные толщины; 6 для подгонки тензорезисторов; 7 для удаления примесей из кристалла; 8. в измерительной технике.

Физическая сущность: луч фотонов, генерируемый оптической квантовой головкой, направляется на поверхность предварительно пройдя фокусировку. Диаметр луча может составлять от 3-5 мкм до 1, 5 мм. Попадая на поверхность фотоны поглощаются материалами энергии фотонов переходит в тепловую. В зоне обработки температура составляет от 3000 и выше, при этой температуре материал плавиться и испаряется.

Лазерные технологические установки специализированные выпускаются промышленостью для прошивки поверхности, для сварки, для варки корпусов микросхем, для подготовки резисторов.

При электронно-лучевой обработке заготовок из твердых спла­вов получают точность 9-11 квалитета и R_а = 0, 2-3, 2 мкм, а при лазерной — 7-12 квалитета и R_a = 0, 2 мкм.

Электронно-лучевая обработка(ЭЛО), физическая сущность, область применения, технологические возможности.

При лучевых методах обработки луча с высокой плотностью энергии воздействует на поверхность заготовки — материал нагре­вается и испаряется с узколокального участка.

При электронно-лучевой обработке на вакуумной установке кинетическая энергия пучка электронов превращается в тепловую.

ЭЛО заключается в воздействии на материал заготовки сформированного пучка энергии.

Р=2(10

Этим методом осуществляют прошивку отверстий различной формы, прошивку пазов от нескольких микрон до десятков мкм. Этим методом осуществляют термическую обработку, сварку детали. Точность обработки детали соответствует 9-7 квалитету. А шероховатость поверхности соответствует 8-9 классу. Реализуется метод при использовании электронно-лучевых установок. Технологические установки относительно дороги из-за необходимости вакуума в рабочей зоне, защиту от рентгеновского излучения свыше 60 кВ.

Виды покрытий поверхностей деталей, их назначение. Содержание типовых технологических процессов нанесения покрытий.

Классификация покрытий, требования к качеству покрытий.

Покрытия поверхностей деталей выполняет различные функции. Они могут быть:

- защитными; - защитно-декоративными (декоративные); - специальные (улучшают адгезию, покрытие на инструменте).

Вид покрытия определяет конструктор изделия. Учитывая функциональное назначение детали ее материал конструкционный из которого она изготовлена, условие эксплуатации изделия. Условие эксплуатации изделия в соответствии со стандартом делится на 4 группы: легкие (Л), средние (С), жесткие (Ж), особожесткие (ОЖ).

Температура, влажность, колебания, наличие агрессивных веществ.

Л – закрытые помещения +25 С (

С – влагозащитная обстановка, но может быть и не в закрытом помещении, без попадания влаги на изделия, влажность 65-80%.

Ж – допускается непосредственное попадание осадков и загрязнение промышленными газами, Т=

ОЖ – тропические условия, морские условия, Т выше 500 С.

Требования к покрытиям определяется стандартом: ГОСТ 9.30081, химическим составом покрытия, внешний вид, пористость, колебания по толщине покрытия.

Требования эксплуатационные: прочность сцепления, прочность покрытия, защитная способность покрытия, твердость покрытия, пластичность покрытия.

Все стандарты которые регламентируют покрытия относятся к единой системе защиты от старения и коррозии.

Защитные покрытия и другие делятся на: - металлические; - химические (конверсионные); - лакокрасочные (краски, лаки, эмали); - полимерные покрытия.