Giáo trình Công nghệ laser - Chương 2: Giới thiệu một số phương pháp gia công đặc biệt

Ch−¬ng 2 : giíi thiÖu Mét sè ph−¬ng ph¸p gia c«ng ®Æc biÖt

2.1 Giíi thiÖu

Trong viÖc hoµn chØnh c¸c kÕt cÊu m¸y, n©ng cao kh¶ n¨ng gia c«ng c¸c kÕt

chi tiÕt m¸y, ng−êi ta ®ang øng dông c¸c c«ng nghÖ míi vµ c¸c ph−¬ng ph¸p gia

c«ng míi, sö dông cã hiÖu qu¶ c¸c lo¹i vËt liÖu míi, ... nh»m nhËn ®−îc c¸c tÝnh

chÊt ®Æc biÖt mµ b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng th«ng th−êng khã thùc hiÖn hoÆc

kh«ng thÓ thùc hiÖn ®−îc. Trong lÜnh vùc c¾t vµ gät vËt liÖu cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p

: gia c«ng b»ng ®iÖn, ®iÖn - vËt lý, ®iÖn - ho¸, gia c«ng b»ng nguån n¨ng l−îng tËp

trung,... C¸c ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc sö dông kh¸ réng r·i ®Ó gia c«ng kim lo¹i.

C¸c ph−¬ng ph¸p nµy cho phÐp sau khi gia c«ng nhËn ®−îc c¬ tÝnh cao vµ kh«ng

yªu cÇu lùc c¾t gät lín hoÆc cho phÐp kh«ng sö dông dông cô c¾t gät víi c¸c yªu

cÇu ®Æc biÖt vÒ ®é cøng, ®é chÞu mµi mßn. C¸c ph−¬ng ph¸p nµy còng ®¶m b¶o ®é

chÝnh x¸c, ®é bãng bÒ mÆt nhÊt ®Þnh vµ cho phÐp n©ng cao n¨ng suÊt lao ®éng [6],

[8].

2.2 Ph©n lo¹i mét sè ph−¬ng ph¸p gia c«ng ®Æc biÖt

C¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng ®Æc biÖt cã thÓ kÓ ®Õn c¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng

®iÖn vËt lý vµ ®iÖn ho¸.

C¸c ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc ph©n lo¹i thµnh c¸c nhãm nh− sau:

1. Theo ph−¬ng ph¸p sinh ra d¹ng n¨ng l−îng (Popilov L.IA) : Phu¬ng ph¸p ®iÖn

ho¸, Ph−¬ng ph¸p ®iÖn - Ho¸ - C¬ (ph−¬ng ph¸p an«t - c¬), ph−¬ng ph¸p ®iÖn

vËt lý,...

2. Theo c¬ chÕ t¸c dông : Ph−¬ng ph¸p xãi mßn ®iÖn (mµi mßn ®iÖn), Ph−¬ng

ph¸p ®iÖn - thuû lùc, ph−¬ng ph¸p næ - ®iÖn, ph−¬ng ph¸p tõ tr−êng, ph−¬ng

ph¸p siªu ©m,...

3. Gia c«ng b»ng c¸c nguån nhiÖt: Ph−¬ng ph¸p dïng tia ®iÖn tö, Ph−¬ng ph¸p

dïng plasma, Ph−¬ng ph¸p dïng chïm tia laser, ...

8

Ph©n lo¹i mét sè ph−¬ng ph¸p gia c«ng ®Æc biÖt

C¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng

®iÖn - vËt lý

®iÖn - ho¸

Gia c«ng b»ng

c¸c chïm tia cã

nhiÖt):

Plasma, ®iÖn tö,

tia laser,...

Ph−¬ng ph¸p ®iÖn xãi

mßn (tia löa ®iÖn, xung

®iÖn, tiÕp xóc ®iÖn anèt

- c¬,...

Ph−¬ng ph¸p

gia c«ng cã

t¸c ®éng c¬

®iÖn: siªu ©m,

næ ®iÖn,...

Ph−¬ng ph¸p tÈm

thùc, lµm s¹ch,

®¸nh bãng, m¹

®iÖn,...

H×nh 2-1 S¬ ®å ph©n lo¹i mét sè ph−¬ng ph¸p gia c«ng ®Æc biÖt

2.3- §Æc ®iÓm cña c¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng ®Æc biÖt :

ꢀTrong qu¸ tr×nh gia c«ng, tèc ®é, chÊt l−îng gia c«ng hÇu nh− kh«ng phô vµo

tÝnh chÊt c¬ lý cña vËt liÖu..

ꢀCã thÓ gia c«ng hÇu hÕt c¸c lo¹i vËt liÖu víi bÊt kú c¬ tÝnh nµo mµ kh«ng cÇn

cã lùc lín t¸c dông, cã thÓ gia c«ng kim lo¹i, hîp kim cøng vµ kim c−¬ng,

kÝnh, ...

ꢀKh«ng yªu cÇu c¸c dông cô cã ®é cøng cao h¬n ®é cøng vËt liÖu gia c«ng (vÝ

dô khi gia c«ng b»ng siªu ©m hoÆc b»ng c¸c chïm tia laser, tia ®iÖn tö,...

ꢀGi¶m tiªu hao vËt liÖu v× chiÒu réng r¶nh c¾t nhá, møc ®é chÝnh x¸c cao,...

ꢀCã thÓ gia c«ng nh÷ng chi tiÕt phøc t¹p vµ cã ®é chÝnh x¸c, ®é bãng cao (læ

khu«n kÐo cã ®−êng kÝnh nhá, gia c«ng læ nhá vµ s©u, c¾t h×nh, cã thÓ gia c«ng

chÐp h×nh,...

ꢀCã thÓ gia c«ng côc bé (t¹i nh÷ng ®iÓm nhá) trªn bÒ mÆt chi tiÕt lín, gi¶m bít

c¸c b−íc gia c«ng trung gian (kh©u chuyÓn tiÕp) hoÆc ph¶i yªu cÇu sö dông ®å

g¸ ®Æc biÖt ®Ó gia c«ng vËt liÖu cøng, dßn, ®¸nh bãng hîp kim cøng,...

ꢀCã thÓ c¬ khÝ ho¸ vµ tù ®éng ho¸.

ꢀCã n¨ng suÊt vµ hiÖu qu¶ qu¶ kinh tÕ cao vµ gi¶m phÕ phÈm.

9

Trong gi¸o tr×nh nµy sÏ giíi thiÖu mét sè ph−¬ng ph¸p gia c«ng ®Æc biÖt thuéc

c¸c nhãm ®· nªu ë trªn.

2.4 C¸c ph−¬ng ph¸p ®iÖn xãi mßn :

§©y lµ c¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng ®iÖn tiÕp xóc - ph−¬ng ph¸p anèt. Ph−¬ng

ph¸p dùa trªn c¬ së t¸c dông c¸c xung cña sù phãng ®iÖn liªn tôc tiÕp nèi nhau

mµ mçi xung g©y nªn nh÷ng sù ph¸ huû côc bé t¹i ®iÖn cùc d−¬ng (anèt) vµ t¹o

nªn vÕt lâm trªn bÒ mÆt vËt liÖu.

7

c/

b/

a/

H×nh 2-2

S¬ ®å nguyªn lý gia c«ng b»ng ph−¬ng ph¸p ®iÖn xãi mßn

(®iÖn ¨n mßn) [6]

1- Kªnh dÉn ®iÖn

3- Vïng kim lo¹i bèc h¬i 4 - Vïng kim lo¹i nãng ch¶y

5 - VÕt lâm 6- H¹t kim lo¹i ®· nguéi

2 - Kho¶ng trèng kh«ng khÝ

7 - ChÊt láng kh«ng dÉn ®iÖn : dÇu ho¶, dÇu biÕn thÕ,

C¸c giai ®o¹n x¶y ra khi gia c«ng :

a/ Giai ®o¹n t¸c dông xung ®iÖn;

b/ Giai ®o¹n kim lo¹i bÞ b¾n ra khái bÒ mÆt;

c/ Giai ®o¹n sau khi gia c«ng.

Cã c¸c ph−¬ng ph¸p ®iÖn xãi mßn nh− sau :

- Ph−¬ng ph¸p gia c«ng b»ng tia l÷a ®iÖn

- Ph−¬ng ph¸p xung ®iÖn;

- Ph−¬ng ph¸p tia l÷a ®iÖn tÇn sè cao;

10

- Ph−¬ng ph¸p gia c«ng tiÕp xóc ®iÖn anèt - c¬

Sù phãng ®iÖn theo tõng xung víi thêi gian rÊt ng¾n (tøc thêi), sinh ra

nguån nhiÖt víi nhiÖt ®é ®¹t ®Õn hµng ngh×n ®é. KÕt qu¶ lµm cho chi tiÕt bÞ nãng

ch¶y hay bãc h¬i (®iÖn cùc ®èng vai trß nh− mét dông cô c¾t). D−íi t¸c dông cña

¸p suÊt h¬i chÊt láng ®−îc t¹o nªn lµm khuÊy kim lo¹i bÞ t¸c dông lªn vµ tèng

chóng ra khái vïng t¸c dông ë d¹ng c¸c giät kim lo¹i láng hay h¬i vµ t¹o nªn vÕt

lâm trªn bÒ mÆt vËt gia c«ng.

Qóa tr×nh gia c«ng x¶y ra trong m«i tr−êng chÊt láng kh«ng dÉn ®iÖn (dÇu

x¨ng, dÇu biÕn thÕ, ... ) c¸c chÊt nµy võa c−êng ho¸ qu¸ tr×nh phãng ®iÖn võa t¹o

nªn sù mµi mßn, ®ång thêi t¨ng kh¶ n¨ng ®¶y c¸c giät kim lo¹i ra khái vïng bÞ t¸c

dông. Qu¸ tr×nh nµy x¶y ra nhanh h¬n nÕu ta dïng chÊt láng ®éng (lu«n lu«n lu©n

chuyÓn ).

Thêi gian cña xung kho¶ng

HiÖu ®iÖn thÕ

10^-4... 10^-8gi©y;

V;

250

Kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÖn cùc nhá nhÊt cã thÓ ®−îc. δ = min

§å thÞ phô thuéc U vµ δ trªn h×nh vÏ : [ 7 ]

U,V

2

M«i tr−êng lµm viÖc:

1 - Kh«ng khÝ

2 - X¨ng

3

1

3 - DÇu biÕn thÕ

δ, µm

H×nh 2-3 Mèi liªn hÖ gi÷a ®iÖn ¸p U vµ kho¶ng c¸ch gi÷a

c¸c ®iÖn cùc (δ) trong c¸c m«i tr−êng kh¸c nhau [8]

BÒ mÆt ®−îc gia c«ng cã ®é nhÊp nh« nhÊt ®Þnh. Sù t¹o nªn nh÷ng xung

®iÖn phô thuéc vµo nh÷ng ®Ønh nhÊp nh« nµy tiÕp xóc nhau vµ ë kho¶ng c¸ch

ng¾n nhÊt. Qu¸ tr×nh t¹o nªn c¸c xung tiÕp theo sÏ ë vÞ trÝ kh¸c cã kho¶ng c¸ch

11

gi÷a c¸c ®Ønh nhÊp nh« ng¾n nhÊt. H×nh d¹ng cña anèt - "dông cô "quyÕt ®Þnh h×nh

d¹ng vµ kÝch th−íc vËt gia c«ng.

2.4.1 Gia c«ng b»ng tia l÷a ®iÖn : [6],[8]

1

2

3

1- ChÊt láng

2- Chi tiÕt (cùc d−¬ng)

3- §iÖn cùc (cùc ©m/ ka«t -

®ãng vai trß lµ dông cô

gia c«ng)

H×nh 2-4 S¬ ®å nguyªn lý gia c«ng b»ng tia l÷a ®iÖn.

5

4

6

7

3

2

1

H×nh 2-5 S¬ ®å nguyªn lý m¸y gia c«ng tia l÷a ®iÖn [8] (trang 245)

1 - ChÊt láng;

2 - Chi tiÕt ;

3 - §iÖn cùc " dông cô "

4 - B¨ng tr−ît ngang;

5 - B¨ng tr−ît qua - l¹i

6 - C¬ cÊu chuyÓn ®éng lªn - xuèng;

7 - Gi¸ ®ì

12

4

2

H×nh 2-6 S¬ ®å nguyªn lý m¸y gia c«ng tia l÷a ®iÖn kh«ng cã tô ®iÖn [8]

1- Chi tiÕt (anèt),

2- §iÖn cùc ca tèt (Dông cô gia c«ng)

3- C¬ cÊu t¹o rung,

4- Nguån ®iÖn 1 chiÒu

VËt liÖu lµm ®iÖn cùc ®−îc lùa chän dùa vµo vËt liÖu cÇn gia c«ng vµ

nguyªn c«ng cÇn thùc hiÖn.

NÕu vËt liÖu cÇn gia c«ng lµ ®ång thanh th× sö dông ®iÖn cùc lµ hîp kim

®ång;

VËt liÖu gia c«ng lµ vËt liÖu cøng th× ®iÖn cùc dông cô ®−îc chän tõ vËt liÖu

W, Mo, ... §Ó gia c«ng lç ®−êng kÝnh nhá th× sö dông ®iÖn cùc dông cô lµ ®ång

thanh. Gang vµ thÐp ®−îc sö dông cho ®¸nh bãng vµ mµi.

Nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p gia c«ng tia l÷a ®iÖn lµ kh«ng thÓ tr¸nh khái

®é c«n ®é kh«ng ph¼ng, kh«ng thÓ nhËn ®−îc nh÷ng gãc v¸t cã gãc nhän; tèn hao

nhiÒu vËt liÖu ®iÖn cùc.

ChÕ ®é gia c«ng ®iÖn ¨n mßn ®−îc chia ra 3 lo¹i cøng, trung b×nh vµ mÒm:

13

B¶ng 2 - 1 [8]

ChÕ ®é

Gia c«ng

C«ng suÊt

KVA

Thêi gian

mét xung

µks

TÇn suÊt

lÆp l¹i

1/s

L−îng t¸ch

kim lo¹i

mm³/ph

VËt liÖu cøng

VËt liÖu

30 - 3

05 - 0,3

10.000 - 100

500 - 2000

50 - 3.000

1.000 - 10.000

30.000 - 100

200 - 30

trung b×nh

VËt liÖu mÒm

< 1

< 20

> 3.000

< 30

ChiÒu s©u vïng ¶nh h−ëng nhiÖt khi gia c«ng :

B¶ng 2-2 [8]

ChiÒu s©u vïng bÞ ¶nh h−ëng nhiÖt (mm) víi dßng ®iÖn lµ : ( A )

5 A

0,08

0,09

10A

0,12

30 A

0,1`2

-

50 A

100 A

0,17

-

300 A

C45

-

( Tr¹ng th¸i rÌn )

C45

TT T«i HRC48

CD 80A

T«i, HRC 48

Gang GX 15 - 32

0,08

0,07

0,12

0,14

0,15

-

0,17

0,19

0,18

0,25

0,36

-

N¨ng suÊt cña qu¸ tr×nh gia c«ng tia l÷a ®iÖn x¸c ®Þnh l−îng kim lo¹i bÞ c¾t

trong ®¬n vÞ thêi gian ( mm³/ph) hoÆc (g/ ph ).

Khi ë chÕ ®é gia c«ng chÝnh x¸c :

U

<= 120

I ng¾n m¹ch T_{n m}<=

§iÖn dung

L−îng kim lo¹i ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :

V

1

A

C

<= 0,03 mkF

2/3

Q = 0,022 . C^2/3.U^3/2.I _nm

S¬ ®å gia c«ng tia l÷a ®iÖn b»ng d©y ®iÖn cùc di ®éng (xem h×nh 2-7)

14

H×nh 2-7 S¬ ®å nguyªn lý gia c«ng b»ng d©y ®iÖn cùc di ®éng[8] trang 246

1- Chi tiÕt ®iÖn cùc

4 - HÖ thèng quang häc

6 - Mµn ¶nh chÐp h×nh

D©y ®iÖn cùc cã

2 - D©y ®iÖn cùc

3 - §å g¸

5 - Bµn ®iÒu khiÓn to¹ ®é

7 - §Ìn chiÕu s¸ng(C¶m biÕn)

d = 0,25 - 0,04

± 3 µkm

300 - 500

mm

Sai sè bµn to¹ ®é

C«ng suÊt yªu cÇu

W

ThiÕt bÞ nµy dïng ®Ó c¾t nh÷ng lç , vßng bªn trong khÐp kÝn; cã thÓ gia

1/ 3 1/ 2 1/ 2

c«ng mÆt ngoµi. Tèc ®é c¾t :

V = k.C U

I

n.m.

Trong ®è K - hÖ sè §ång(Cu)

W

K = 1,9

Mo

K = 1,4

K = 0,66

Hîp kim cøng K = 0,84

Víi - M«i tr−êng gia c«ng lµ x¨ng,

- VËn tèc gia c«ng V = 12 mm/s

- Kho¶ng c¸ch hai con l¨n cña d©y ®iÖn cùc = 15 mm

2.4.2 Gia c«ng b»ng xung ®iÖn :

VËt liÖu "dông cô " - ®iÖn cùc lµ : Cu, Al, grafÝt;

§é mµi mßn dông cô gi¶m tõ

N¨ng suÊt t¨ng vµ ®¹t tõ

3 - 5 lÇn

5.000 - 15.000 mm³/ ph

§Ó gi¶m ®é nhÊp nh« trªn bÒ mÆt ng−êi ta ph¶i h¹n chÕ dßng ®iÖn max

I_max= 50 A ®èi víi thÐp vµ gi¶m dÇn cho ®Õn cuèi cïng lµ 5 A.

15

§é nhÊp nh« bÒ mÆt phô thuéc chÕ ®é gia c«ng nh− sau :

H = C_H. W_s^p

C_H- HÖ sè ®é tinh khiÕt

C_H= 90 µm/J ®èi víi thÐp;

C_H= 205 µm/J ®èi víi Ni 7 hîp kim cña nã;

C_H= 67 µm/J ®èi víi hîp kim cøng;

p - HÖ sè

p = 0,33 - 0,37 ®èi víi thÐp;

p = 0,36 - 0,4 ThÐp bÒn nhiÖt vµ thÐp Ni

W

N¨ng l−îng c¸c xung ( J )

s

2.4.3 Gia c«ng tia löa ®iÖn dßng cao tÇn :

TÇn sè

300 K Hz

C«ng suÊt mét xung 10^-3- 10^-4J

L−îng kim lo¹i c¾t gät mm³/ph 15 - 20

3 - 10

0,8 - 1,2

§é bãng

∇7 - ∇6

∇9 - ∇8

∇10 - ∇9

0,16 - 0,32

T−¬ng ®−¬ng Ra (µm)

Tèc ®é cña ®Üa quay

1,25 - 0,63

khi mµi

0,32 - 0,63

30 - 40 m/s

15 - 20 m/s

:

Khi phay

2.4.4 Ph−¬ng ph¸p gia c«ng ®iÖn tiÕp xóc anèt - c¬

(ChiÒu dµy gia c«ng 80 - 160 mm)

§©y lµ ph−¬ng ph¸p kÕt hîp ®iÖn ho¸ vµ c¬ häc : c¾t, mµi, tiÖn,... Ph−¬ng

ph¸p nµy dïng cho c¸c lo¹i vËt liÖu cã tÝnh dÉn ®iÖn (th−êng dïng lµ dßng ®iÖn

mét chiÒu).

16

3

2

1

a/

b/

H×nh 2 - 8 S¬ ®å nguyªn lý mµi c¾t [6] ^{trang 66}

a- S¬ ®å gia c«ng th« (mµi c¾t b»ng an«t - c¬

b - S¬ ®å gia c«ng tinh cã catèt di ®éng

1 - §iÖn cùc catèt - " dông cô"

3 - §iÖn cùc anèt "Chi tiÕt ";

2 - Dung dÞch ®iÖn ph©n;

Dung dÞch ®iÖn ph©n th−êng dïng : Thuû tinh n−íc cã modun 2,25 - 2,75;

ρ = 1,43 - 1,55 g/cm³.

- §iÖn ¸p mét chiÌu :

u = 20 - 25 V

Trong qu¸ tr×nh gia c«ng cã x¶y ra hiÖn t−îng ph©n cùc t¹o nªn mét mµng

máng trªn bÒ mÆt lµm t¨ng ®iÖn trë, chèng l¹i qu¸ tr×nh hoµ tan anèt. §Ó ®¶m b¶o

qu¸ tr×nh liªn tôc ng−êi ta kÕt hîp qu¸ tr×nh ph¸ huû b»ng c¬ häc.

17

ChÕ ®é gia c«ng anèt - c¬ häc

B¶ng 2- 4 [8] trang 251

Nguyªn c«ng

U

MËt ®é

dßng J

¸p lùc

riªng lªn dông cô

dông cô

VËn tèc Q L−îng kim

CÊp

®é

bãng

D¹ng gia

c«ng

lo¹i ®· c¾t

3

mm /ph

2

V

m/s

A/cm

KG/cm

C¾t thÐp b»ng

®Üa

C¾t HK cøng

b»ng ®Üa

Xäc

20 -28

12-18

70-500

40-150

0,5-2,0

0,5-1,0

10-25

20-25

2000-6000

1000-2000

2-4

3-5

Th«

-/-

Tinh

-/-

19-25

16-20

18-22

14-16

4-5

5-15

8-15

15-25

3-7

0,5-1,0

0,1-10

0,5-2

0,5-1,5

0,2-1,5

0,5-1,5

0,5-5

0,5-2

20-30

12-20

20-30

0,5-1,0

30

50-250

10-30

120-200

2-15

2-3

2-6

0,5-20

4-6

6-7

4-6

8-10

10-12

9-11

Mµi

Mµi dông cô

§¸nh bãng

Mµi rµ

Mµi nghiÒn

Mµi kh«n

10-20

3-20

1,0-1,5

0,25-5

-/-

0,5-1,1

mµu Ýt ®−îc øng dông ph−¬ng ph¸p nµy ®Ó gia c«ng.-

P

8

6

1

3

5

2

4

3- Thanh ®ì (®iÓm tùa)

7- Nguån ®iÖn cao tÇn,

4 §iÖn cùc 5 VËt hµn, 6 C¬ cÊu Ðp chi tiÕt

8 N−íc lµm m¸t

18

a/

b/

a/

2.6 Ph−¬ng ph¸p gia c«ng b»ng ®iÖn ho¸ + bét mµi

b /

a /

H×nh 2-11S¬ ®å gia c«ng ®¸nh bãng c¸nh tuèc bin b»ng ®iÖn ho¸ vµ bét mµi [6]

b/ Chi tiÕt ®øng yªn, c¸c ®iÖn cùc chuyÓn ®éng theo chiÒu mòi tªn.

2.7 Ph−¬ng ph¸p gia c«ng b»ng hå quang plasma

Hå quang plasma lµ dßng chuyÓn ®éng c¸c c¸c phÇn tö bÞ ion ho¸ víi trö n¨ng

lín vÒ nhiÖt. Plasma lµ tr¹ng th¸i mµ vËt chÊt tån t¹i ë tr¹ng th¸i c¸c phÇn tö mang

19

trung , nhiÖt ®é cã thÓ ®¹t 20.000^oC. Dßng plasma cã thÓ lµm nãng ch¶y c¸c lo¹i

vËt liÖu kim lo¹i : thÐp, hîp kim cøng,...

Hå quang plasma ®−îc øng dông ®Ó gia c«ng c¾t, hµn ®Êp, phun ®Êp kim lo¹i ;

®Æc biÖt lµ ®èi víi kim lo¹i khã ch¶y vµ bÊt cø c¸c vËt liÖu cøng kh¸c. Sö dông

plasma ®Ó gia c«ng c¾t gät, lµm s¹ch bÒ mÆt; nung nãng khi hµn v¶y vµ nhiÖt luyÖn

kim lo¹i.

S¬ ®å nguyªn lý phun b»ng hå quang plasma

§Ó t¹o nªn dßng c¸c ion ng−êi ta sö dông sù phãng ®iÖn víi kho¶ng c¸ch

lín gi÷a hai ®iÖn cùc. Hå quang sÏ ch¸y trong mét r·nh trô kÝn c¸ch ®iÖn víi ®iÖn

cùc vµ ®Çu má phun , ®ång thêi nã ®−îc lµm nguéi m·nh liÖt vµ bÞ Ðp bëi ¸p lùc

cña dßng khÝ nÐn (khÝ tr¬). Nhê cã hÖ thèng nh− vËy mµ nhiÖt ®é cã thÓ t¨ng lªn

10.000 - 20.000 ^oC.

10

9

11

13

8

7

6

1

3

12

4

2

5

220V

a /

20

b/

H×nh 2-12 S¬ ®å nguyªn lý phun ®¾p b»ng plasma

a/ S¬ ®å nguyªn lý m¸y phun ®¾p b»ng plasma ;

b/ S¬ ®å cÊu t¹o ®Çu phun plasma (9)

1- Van n−íc lµm m¸t, 2 - B×nh chøa khÝ ®Ó vËn chuyÓn bét kim lo¹i,

3,6 - van gi¶m ¸p, 4 - ThiÕt bÞ chuyÓn t¶i bét kim lo¹i ®¾p, 5- B×nh chøa khÝ

æn ®Þnh , 7- Van, ThiÕt bÞ kÝch thÝch hå quang, 9- §Çu c¾t hoÆc ®Çu phun,

10, 11, 12 c¸c c«ng t¾c, 13 nguån ®iÖn.

21

2.8 Ph−¬ng ph¸p gia c«ng b»ng tia ®iÖn tö

S¬ ®å nguyªn lý

2

1

4

5

6

7

8

9

b/

a/

H×nh 2-14 S¬ ®å nguyªn lý hµn b»ng chïm tia ®iÖn tö

a- d¹ng mét cÊp kh«ng cã thiÕt bÞ t¨ng tèc

b- d¹ng mét cÊp cã thiÕt bÞ t¨ng tèc vµ ®iÒu khiÓn h−êng ®i cña chïm tia

1-Catèt; 2- Catèt ®iÒu khiÓn chïm tia ®iÖn tö , 3- Chïm tia ®iÖn tö

6- C¬ cÊu héi tô chïm tia b»ng ®iÖn tõ tr−êng

7- Cöa quan s¸t

8- HÖ thèng ®iÒu khiÓn h−íng ®i cña chïm tia ®iÖn tö b»ng tõ tr−êng

9 - VËt hµn

Thùc chÊt cña gia c«ng b»ng chïm tia ®iÖn tö lµ øng dông nguån nhiÖt sinh

ra do ®éng n¨ng cña c¸c elect ron va dËp lªn bÒ mÆt vËt gia c«ng. N¨ng luîng nµy

thµnh nhiÖt n¨ng khi va ch¹m lªn bÒ mÆt cña kim lo¹i. VËn tèc chuyÓn ®éng cña

22

®iÖn tö (electron) phô thuéc vµo ®iÖn ¸p gi÷a 2 ®iÓm cña ®iÖn tr−êng (katèt vµ

anèt).

mV ²

= e.U

2

VÝ dô : VËn tèc elect ron cã thÓ tÝnh

Khi U = 10.000 V th× V = 60.000 km/s

V ≈ 600 U

(km/s)

§iÖn ¸p gi−a 2 ®iÖn cùc anèt vµ catèt cã thÓ ®¹t tõ

20 - 50 KV

cã khi trªn 100 KV

U - §iÖn ¸p gi÷a 2 ®iÓm cña ®iÖn tr−êng

e - §iÖn tÝch cña ®iÖn tö (electron)

m - Khèi l−îng cña electron

23