Схема электронно-лучевого резания приведена на рис. 157, а, а пример обработки детали - на рис. 157, б.

Характеристика электронно-лучевого способа обработки приведена в табл. 85. Изготовляют большое количество отверстий малого диаметра с любым заданным шагом для создания защитной воздушной пленки- Перфорирование производится на электронно-лучевой установке Элуро-ЗМ при изготовлении защитных камер, форсунок, жиклеров и других деталей.

Таблица 85

Характеристика электронно-лучевого способа обработки

Например, в заготовках из сплавов ВЖ-98Н, Х18Н9Т, ЖС6-К толщиной 0,5-3 мм, имеющих различную форму, вырезают отверстия диаметром 0,19; 0,125 и 0,1 мм с допуском ±0,0008 мм. Плотность перфорации 100 отвер-стий/мм. Шаг между осями отверстий составляет 0,05 мм; время обработки одного отверстия 0,8 с. С помощью электронного луча можно разрезать различные материалы и изготовлять узкие пазы; например, в листе из вольфрама толщиной 0,03 мм зигзагообразный паз шириной 0,05 мм был изготовлен при скорости 5 мм/с. В вольфрамовом

диске диаметром 10 мм и толщиной 0,2 мм была сделана микросетка с 2500 отверстиями; время обработки одного отверстия 1-2 с, расстояние между осями отверстий 100 мкм, диаметр отверстия 12 ± 2 мкм.

Оборудование

Электронным лучом можно разрезать самые твердые и хрупкие материалы. Под действием электронного луча обрабатываемый материал вскипает и испаряется, а на детали остается узкий паз или щель толщиной 0,003- 0,005 мм и менее.

В зависимости от толщины разрезаемого материала применяют аппараты: ручные напряжением 90 В, неавтоматизированные, универсальные напряжением 180 В, автоматизированные напряжением 500 В с резательным механизмом.

В СССР для плазменно-дуговой резки применяют источники питания: преобразователь ПСО-500, выпрямитель ВКС-500-1, источник электропитания плазменной дуги ИПГ-500, выпрямитель ВГД-501. Для ручной плазменно-дуговой резки металлов используют комплекты РДМ-1-60, УДР-2М, ЭДР-60, УРПД-64 и УГЭР-300.

Для машинной плазменно-дуговой резки металлов используют резаки: УДР, РПД-1-64, РПД-2-65 к машине АСШ-2, а также резательные машины СГУ-61, полуавтомат ППД-1-65, шарнирную машину АСШ2. Фирма Каг1 Ceiss изготовляет автоматические электронно-лучевые установки для резки драгоценных камней со скоростью 1 камень за 6 с Диаметр электронного луча в установке 0,01 мм. Для создания электронного луча применяют глубокий вакуум и высокое напряжение. Скорость электронов достигает 115-165 тыс. км/с. Величина электрического тока не превышает 20 мА. Электромагнитное отклоняющее устройство позволяет управлять лучом при обработке поверхности детали в пределах 6,35 X 6,35 мм; далее можно перемещать сам стол с деталью. Вакуумная камера имеет размеры 381 X 365 X 203 мм. Стол может перемещаться со скоростью О-76 см/мин. С помощью программного устройства движение стола может осуществляться автоматически. Фирма изготовляет вакуумные камеры длиной 2 м для обработки заготовок из труднообрабатываемых и хрупких материалов.

Глава XIV

Разрезка материалов лазером и с помощью взрыва

Разрезка материалов лазером

При излучении возбужденных атомов и молекул вещества внутренняя энергия колоссально увеличивается. Атомы приводятся в возбужденное состояние путем воздействия на вещество электромагнитного поля. Возбужденная атомная система излучает избыток энергии в виде квантов светового потока. Лазерных материалов, т. е. способных к возбуждению атома, насчитывается 50. Все их можно разделить на три группы: твердые, газовые и полупроводниковые (рис 158).

Наиболее распространенным видом излучателя светового потока является рубиновый стержень, к которому импульсной лампой подводят энергию накачки . С поступлением электрической энергии происходит мощная вспышка света, которая накачивает ионы внутри рубиновой трубки и переводит их на более высокие энергетические уровни, чем уровень энергии системы. Ионы испускают фотоны и заставляют другие ионы также выделять фотоны. Возникает цепная реакция, и образуется импульс света, идущего параллельно оси стержня- Световой луч фокусируется на небольшой участок и испаряет любое вещество.

Схема рубинового лазера показана на рис 158, а. В зависимости от мощности лазера диаметр рубинового стержня 4-12 мм и длина 30-100 мм-

В полупроводниковом лазере активными являются атомы хрома; после оптической накачки они приводят в действие прибор. Лазерные установки применяют для обработки сверхминиатюрных деталей.

Алмаз разрезается лучом лазера со скоростью 1 м/с. Алмаз массой 2 кар. (рис. 159, а) разделен световым лучом лазера на три части. Когда луч, испускаемый лазером, проходит через металл (рис. 159, б), то вначале видна струя ионизированного газа, затем искры, представляющие частицы расплавленного металла. Лазерному лучу