Плазма как особое состояние вещества. Методы создания плазмы.

Лазерная технология и оборудование. Газолазерная резка.

Ультрозвуковые методы в машиностроении и приборостроении, обработка хрупких материалов. Схема обработки.

Ультразвуковыми условно называют группу технологических процессов, осуществляемых в присутствии механических упругих колебаний частотой выше 16 кГц. В одних процессах колебания ис­пользуются для передачи энергии в зону обработки (размерная об­работка материалов), в других—для интенсификации процессов, которые могут протекать и без них (интенсификация процессов очистки, электрохимических и химических процессов осаждения металлов).

Особенности ультразвуковой размерной обработки состоят в следующем:

ультразвуковые методы можно применять для размерной обработки только хрупких материалов. Наилучшим образом об­рабатываются непрочные материалы: стекло» кремний, германий; в 2—4 раза медленнее стекла — феррит, кварц, рубин; в 40 раз медленнее — твердые сплавы;

метод можно применять для обработки как проводящих, так и диэлектрических материалов;

3) низкая шероховатость обработанной поверхности (до
Ля - 0,2 мкм) и высокая точность обработки (±10—20 мкм);

4) отсутствие значительного местного нагрева в зоне обработки.

В последние годы широкое применение в процессах размер. ной обработки находят методы, основанные на воздействии на материал высококонцентрированными потоками энергии света, в частности, излучением лазера («лазер» — с англ. «light amplification by simulated emission of radiation»).В зависимости от агрегатного состояния рабочего вещества различают лазеры на твердом теле, газовые и жидкостные. В от­дельную группу можно выделить полупроводниковые лазеры, ко­торые существенно отличаются характером генерации излучения. В технологии наиболее широко применяются твердотельные и газовые лазеры. Особого внимания требует процесс резки материалов не­прерывным излучением лазера на С0₂ с поддувом газа — так называемый процесс газолазерной резки (ГЛР). Струя газа (чаще всего кислорода) выполняет тройную функцию. Сначала кислород способствует предварительному окислению металла и уменьшению его коэффициента отражения. Затем происходит переход к воспламенению и горению, причем тепло усиливает тер­мическое действие лазерного излучения. Далее струя газа сдувает и уносит из зоны ГЛР расплав и продукты сгорания, обеспечивая одновременно приток кислорода непосредственно к месту резки. Последняя функция струи наиболее важная, так как обеспечива­ется получение чистого, качественного реза большой гаубины и, кроме того, значительно сокращается время остывания металла.

Плазма — четвертое состояние вещества, характеризую­щееся наличием свободных, не связанных в атомы электронов и ионов,— все шире используется в различных технологических процессах для нанесения, удаления и перераспределения ве­щества в твердом теле. Под плазменной технологией понимают технологические процессы, протекающие в объеме плазмы или при ее взаимодействии с поверхностью твердого тела. Если при этом наблюдаются химические превращения веществ, процессы называются плазмохимическими.

Для осуществления многих тп применяют бомбардировку поверхности твёрдого тела ионами,извлечёнными из плазмы и ускоренными в направлении твёрдого тела. Бомбардировка сопровождается следующими эффектами;десорбцией газа с поверхности,удаления загязнений; очисткой поверхности от тонкой окисной пленки-образованием дефектов в приповерхностном слое; распылением материалов; конденсацией и образованием пленки на повеохностью, если бомбардировка осуществляется ионами конденсирующегося вещества.