Сийвэнгийн гадаргуу: тоног төхөөрөмж, процессын технологи

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Материалын инженерүүдийн хувьд плазмын гадаргуугийн үр ашиг, асуудал маш хурцаар тавигддаг. Энэхүү технологийн ачаар өндөр ачаалалтай эд анги, угсралтын ашиглалтын хугацаа, найдвартай байдлыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэхээс гадна элэгдэж, эвдэрсэн бүтээгдэхүүнийг зуун хувь сэргээх боломжтой юм.

Сийвэнгийн гадаргууг технологийн процесст нэвтрүүлснээр инженерийн бүтээгдэхүүний өрсөлдөх чадварыг эрс нэмэгдүүлдэг. Уг процесс нь үндсэндээ шинэ зүйл биш бөгөөд удаан хугацаанд ашиглагдаж ирсэн. Гэхдээ энэ нь технологийн боломжоо байнга сайжруулж, өргөжүүлж байна.

Ерөнхий заалт

Сийвэн нь ионжуулсан хий юм. Хийн молекулуудад цахилгаан, дулаан эсвэл механик нөлөөллийн үр дүнд плазмыг янз бүрийн аргаар олж авах боломжтой гэдгийг баттай мэддэг. Үүнийг үүсгэхийн тулд эерэг атомуудаас сөрөг цэнэгтэй электронуудыг салгах шаардлагатай.

Зарим эх сурвалжаас олж болноплазм нь хатуу, шингэн, хийтэй хамт бодисын нэгдлийн дөрөв дэх төлөв гэсэн мэдээлэл. Ионжуулсан хий нь хэд хэдэн ашигтай шинж чанартай бөгөөд шинжлэх ухаан, технологийн олон салбарт ашиглагддаг: циклийн ачааллыг мэдэрдэг их ачаалалтай бүтээгдэхүүнийг сэргээх, хатууруулах зорилгоор металл, хайлшийг плазмаар бүрэх, диффузын ханалтанд зориулж ион-плазмын нитрит хийх. болон эд ангиудын гадаргууг хатууруулах, химийн процессыг хэрэгжүүлэх зорилгоор даршилж (электроникийн үйлдвэрлэлийн технологид ашигладаг).

Ажлын бэлтгэл

Та гадаргууг хийж эхлэхээсээ өмнө тоног төхөөрөмжийг тохируулах хэрэгтэй. Лавлагааны өгөгдлийн дагуу шатаагч хошууны өнцгийг бүтээгдэхүүний гадаргуу дээр зөв сонгох, тохируулах, шатаагчны төгсгөлөөс хэсэг хүртэлх зайг тэгшлэх шаардлагатай (энэ нь 5-аас 8 хүртэл байх ёстой). миллиметр) ба утсыг оруулна (хэрэв утас материал гадаргуутай бол).

Хэрэв гадаргууг хошууны хөндлөн чиглэлд хэлбэлзлээр хийх бол гагнуур нь гагнуурын далайцын хэлбэлзлийн туйлын цэгүүдийн хооронд яг дунд байхаар толгойг байрлуулах шаардлагатай. толгой. Мөн толгойн хэлбэлзлийн хөдөлгөөний давтамж, хэмжээг тохируулах механизмыг тохируулах шаардлагатай.

Плазмын нуман гадаргуутай технологи

Газар тавих үйл явц нь маш энгийн бөгөөд туршлагатай ямар ч гагнуурчин амжилттай гүйцэтгэж чадна. Гэсэн хэдий ч тэр шаарддагхамгийн их төвлөрөл, анхаарал төвлөрүүлдэг жүжигчин. Үгүй бол та ажлын хэсгийг амархан эвдэж болно.

Хүчтэй нуман цэнэгийг ажлын хийг ионжуулахад ашигладаг. Эерэг цэнэглэгдсэн атомуудаас сөрөг электронуудыг салгах нь ажлын хийн хольцын тийрэлтэт цахилгаан нумын дулааны нөлөөллөөс болж хийгддэг. Гэсэн хэдий ч хэд хэдэн нөхцөлд урсгал нь зөвхөн дулааны иончлолын нөлөөн дор төдийгүй хүчирхэг цахилгаан орны нөлөөгөөр боломжтой байдаг.

20-25 атмосферийн даралтын дор хий нийлүүлдэг. Үүнийг ионжуулахын тулд 500 ампер гүйдэлтэй 120-160 вольтын хүчдэл шаардлагатай. Эерэг цэнэглэгдсэн ионууд соронзон орон дээр баригдаж, катод руу яаран очдог. Энгийн бөөмсийн хурд ба кинетик энерги нь маш их тул металтай мөргөлдөхдөө түүнд асар их температурыг өгч чаддаг - +10 … +18,000 хэмээс. Энэ тохиолдолд ионууд секундэд 15 километр (!) хүртэл хурдтай хөдөлдөг. Плазмын гадаргуугийн суурилуулалт нь "плазмын бамбар" гэж нэрлэгддэг тусгай төхөөрөмжөөр тоноглогдсон. Чухамхүү энэ зангилаа нь хийн иончлол болон энгийн бөөмсийн чиглэсэн урсгалыг олж авах үүрэгтэй.

Нумын хүч нь үндсэн материалыг хайлуулахгүй байх ёстой. Үүний зэрэгцээ тархалтын процессыг идэвхжүүлэхийн тулд бүтээгдэхүүний температур аль болох өндөр байх ёстой. Тиймээс температур нь төмрийн цементит диаграм дээрх шингэний шугамд ойртох ёстой.

Тусгай найрлагатай нарийн нунтаг буюу электродын утсыг өндөр температурт плазмын тийрэлтэт урсгалд оруулдаг.хайлдаг. Шингэн төлөвт гадаргуу нь хатуурсан гадаргуу дээр унана.

Плазма цацах

Пийвэнгээр цацах аргыг хэрэгжүүлэхийн тулд плазмын урсгалын хурдыг эрс нэмэгдүүлэх шаардлагатай. Үүнийг хүчдэл ба гүйдлийг тохируулах замаар хийж болно. Параметрүүдийг эмпирик байдлаар сонгосон.

Плазмаар цацах материал нь галд тэсвэртэй металл ба химийн нэгдлүүд: вольфрам, тантал, титан, борид, силицид, магнийн исэл, хөнгөн цагааны исэл.

Гагнууртай харьцуулахад шүршихийн маргаангүй давуу тал нь хэд хэдэн микрометрийн дарааллаар хамгийн нимгэн давхаргыг авах чадвар юм.

Энэ технологийг хатууруулах зүсэх, тээрэмдэх, сольж болох карбидын оруулга, түүнчлэн цорго, өрөм, тоолуур, хайч болон бусад багаж хэрэгсэлд ашигладаг.

Нээлттэй плазмын тийрэлтэт онгоц авах

Энэ тохиолдолд ажлын хэсэг нь өөрөө анодын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд үүн дээр материал нь плазмаар хуримтлагддаг. Энэхүү боловсруулалтын аргын илэрхий сул тал нь гадаргуугийн болон хэсгийн эзэлхүүнийг бүхэлд нь халаах явдал бөгөөд энэ нь бүтцийн өөрчлөлт, хүсээгүй үр дагаварт хүргэдэг: зөөлрөх, хэврэгшил нэмэгдэх гэх мэт.

Хаалттай плазмын тийрэлтэт

Энэ тохиолдолд хийн шарагч, илүү нарийвчлалтай, түүний цорго нь анодын үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ аргыг эд ангиудын гүйцэтгэлийг сэргээх, сайжруулах зорилгоор плазмын нунтаг гадаргуу дээр ашигладагмашины зангилаа. Энэ технологи нь хөдөө аж ахуйн инженерийн салбарт онцгой алдартай болсон.

Плазмын хатуу хучилтуудын давуу тал

Үндсэн давуу талуудын нэг нь дулааны энергийг жижиг талбайд төвлөрүүлж, материалын анхны бүтцэд үзүүлэх температурын нөлөөг бууруулдаг.

Үйл явцыг сайн зохицуулах боломжтой. Хэрэв хүсвэл, тохирох тоног төхөөрөмжийн тохиргоотой бол гадаргуугийн давхарга нь миллиметрийн аравны хэдэн хэсгээс хоёр миллиметр хүртэл хэлбэлзэж болно. Энэ нь боловсруулалтын эдийн засгийн үр ашгийг эрс нэмэгдүүлж, ган бүтээгдэхүүний гадаргуугийн оновчтой шинж чанарыг (хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй болон бусад олон) олж авах боломжийг олгодог тул хяналттай давхаргыг олж авах боломж нь одоогийн байдлаар онцгой ач холбогдолтой юм.

Өөр нэг чухал давуу тал бол зэс, гууль, хүрэл, үнэт металл, металл бус гэх мэт олон төрлийн материалыг плазмаар гагнах, гадаргуу дээр хийх чадвар юм. Уламжлалт гагнуурын аргууд үүнийг үргэлж хийх боломжгүй юм.

Хатуу гадаргууны төхөөрөмж

Плазмын нунтаг гадаргууг суурилуулахад багалзуур, осциллятор, плазмын бамбар болон тэжээлийн хангамж орно. Мөн ажлын хэсэгт металл нунтаг мөхлөгийг автоматаар оруулах төхөөрөмж, тогтмол усны эргэлттэй хөргөлтийн системээр тоноглогдсон байх ёстой.

Сийвэнгийн хатуу хучилт хийх тэжээлийн эх үүсвэрүүд нь хатуу шаардлагыг хангасан байх ёстойтогтвортой байдал, найдвартай байдал. Гагнуурын трансформаторууд энэ үүргийг гүйцэтгэхэд хамгийн сайн ажилладаг.

Нунтаг материалыг металл гадаргуу дээр наахдаа хосолсон нумыг ашигладаг. Нээлттэй болон хаалттай плазмын тийрэлтэт онгоцыг нэгэн зэрэг ашигладаг. Эдгээр нумын хүчийг тохируулснаар ажлын хэсгийн нэвтрэлтийн гүнийг өөрчлөх боломжтой. Хамгийн оновчтой нөхцөлд бүтээгдэхүүний эвдрэл гарахгүй. Энэ нь нарийн инженерчлэлийн эд анги, угсралт үйлдвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой.

Материал тэжээгч

Металлын нунтагыг тусгай төхөөрөмжөөр тунг нь хийж хайлах бүсэд оруулна. Тэжээлийн механизм буюу үйл ажиллагааны зарчим нь дараах байдалтай байна: роторын ир нь нунтагыг хийн урсгал руу түлхэж, тоосонцор нь халааж, боловсруулсан гадаргуу дээр наалддаг. Нунтаг нь тусдаа хошуугаар тэжээгддэг. Хийн шатаагчинд нийтдээ гурван хушуу суурилуулсан: плазмыг нийлүүлэх, ажлын нунтаг нийлүүлэх, хамгаалах хий.

Хэрэв та утас хэрэглэж байгаа бол живэх нуман гагнуурын машины стандарт тэжээлийн механизмыг ашиглахыг зөвлөж байна.

Гадаргуу бэлтгэл

Плазмаар бүрэх, материалыг шүршихийн өмнө гадаргууг өөхний толбо болон бусад бохирдуулагчаас сайтар цэвэрлэнэ. Хэрэв ердийн гагнуурын үед зөвхөн зэв, масштабаас үе мөчний барзгар, гадаргууг цэвэрлэхийг зөвшөөрдөг бол хийн плазмтай ажиллахдаа ажлын хэсгийн гадаргуу нь гадны хольцгүй (аль болох) цэвэр байх ёстой. Хамгийн нимгэн ислийн хальс нь чадвартайхатуу гадаргуу ба үндсэн металлын хоорондох наалдамхай харилцан үйлчлэлийг мэдэгдэхүйц сулруулна.

Гадаргууг хучихад бэлтгэхийн тулд металлын өчүүхэн гадаргуугийн давхаргыг зүсэх аргаар боловсруулж, дараа нь тос арилгахыг зөвлөж байна. Хэсгийн хэмжээсийг зөвшөөрвөл хэт авианы ваннд гадаргууг угааж цэвэрлэхийг зөвлөж байна.

Металл өнгөлгөөний чухал шинж чанарууд

Сийвэнгийн гадаргууг бүрхэх хэд хэдэн сонголт, аргууд байдаг. Гадаргуугийн материал болгон утсыг ашиглах нь нунтагтай харьцуулахад процессын бүтээмжийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Энэ нь электрод (утас) нь анодын үүрэг гүйцэтгэдэгтэй холбоотой бөгөөд энэ нь хуримтлагдсан материалыг илүү хурдан халаахад хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд энэ нь боловсруулалтын горимыг дээш нь тохируулах боломжийг олгодог гэсэн үг юм.

Гэхдээ бүрэх чанар, наалдамхай чанар нь нунтаг нэмэлтүүдийн талд тодорхой байдаг. Металлын нарийн ширхэгтэй хэсгүүдийг ашигласнаар гадаргуу дээр ямар ч зузаантай жигд давхарга авах боломжтой.

Гадаргуугийн нунтаг

Үйлдвэрлэсэн гадаргуугийн чанар, элэгдэлд тэсвэртэй байдлын хувьд нунтаг гадаргууг ашиглах нь илүү тохиромжтой байдаг тул нунтаг хольцыг үйлдвэрлэлд улам бүр ашиглаж байна. Нунтаг хольцын уламжлалт найрлага нь кобальт ба никель хэсгүүд юм. Эдгээр металлын хайлш нь сайн механик шинж чанартай байдаг. Ийм найрлагатай боловсруулсны дараа хэсгийн гадаргуу нь төгс гөлгөр хэвээр байгаа бөгөөд механик өнгөлгөө, жигд бус байдлыг арилгах шаардлагагүй болно. Нунтаг хэсгүүдийн хэсэг нь хэдхэн микрометр байна.