Вопрос 49

Эти методы обработки основаны на использовании энергии направленного пучка ускоренных электронов (электроннолучевая обработка) или мощного светового луча (светолучевая обработка).

используются для обработки как металлических, так ц не металлических материалов с любыми физикомеханическимй свойствами и позволяют получать весьма малые отверстия, пазы и щели, разрезать заготовки, вырезать детали любой конфигурации. Лучевыми методами сваривают и плавят металлы.

Установка для электроннолучевой обработки 111, а) состоит из электроннолучевой трубки (электронная пушка) и рабочей камеры, где создается вакуум и куда помещается обрабатываемая заготовка.

Электронная пушка является источником электронного луча—сфокусированного пучка электронов. Разогретый катод благодаря эмиссии создает поток электронов. Вследствие разности потенциалов между катодом и анодом 3 пучок электронов приобретает скорость до десятков и сотен километров в секунду и фокусирующим наконечником 2 и электромагнитной катушкой 4 формируется в узкий луч диаметром от миллиметра до нескольких микрон. При попадании на изделие 5 он резко тормозится. В результате кинетическая энергия движущегося пучка электронов превращается в тепловую. Поскольку электронный луч обладает очень большой концентрацией энергии, в точке соприкосновения его с заготовкой выделяется значительное количество тепла (температура повышается до 6000°С), что приводят к плавлению и даже испарению любых материалов. Перемещая электронный луч по поверхности заготовки, можно вести обработку па заданному профилю.

Светолучевая обработка Ill, б) выполняется при помощи светового луча, излучаемого оптическим квантовым генератором (лазером). В кристаллическом оптическом квантовом генераторе стержень t из монокристалла рубина (окиси алюминия с примесью хрома) с отполированными и посеребренными торцами окружен спиральной ксеноноаой лампой, располагающейся в цилиндрическом корпусе 3. При разрядке конденсатора 7, питающегося от источника электрического тока б,

лампа периодически вспыхивает. В момент вспышки атомы хрома в кристаллах рубина переходят в возбужденное состояние и после прекращения вспышки излучают избыточную энергию. Энергия в виде фотонов, направленных вдоль оси стержня, вызывает в нем цепную реакцию. Возникающий поток фотонов многократно отражается от торцов— непрозрачного А и полупрозрачного 5, лавинообразно нарастает и вырывается из торца Б в форме мощного светового луча. Линза 4 фокусирует его на поверхность обрабатываемой заготовки 5, на площадь диаметром до 0, 01 мм.

Обладая очень большой энергией, сконцентрированной на очень малой площади, световой луч создает температуру до нескольких тысяч градусов. Материал детали плавится и частично испаряется. Обработка ведется на воздухе и продолжается доли секунды