Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

Nekonvenční metody obrábění II OB21-OP-STROJ-STE-SVE-U-2-050

Obrábění paprskem elektronů Princip metody spočívá ve využití soustředěného svazku elektronů, který vysokou rychlostí (až 3/4 rychlosti světla) dopadá na malou plochu obrobku, kde se energie elektronů mění na jiné formy energie, nejčastěji na energii tepelnou. Paprsek pak působí na zpracovávaný materiál termickým nebo netermickým účinkem (při netermickém účinku - změna fyzikálních a chemických vlastností ) vnik elektronů do materiálu, erupční odpařování materiálu, opětný vnik elektronů do materiálu 1 – elektronový paprsek, 2 – páry odpařeného kovu

Obrábění paprskem elektronů Tepelný účinek elektronového paprsku může v kompaktním tělese způsobit: fázové přeměny v tuhém stavu (kalení), rozklad materiálu na těkavé látky (při výrobě děr a řezání různých syntetických materiálů, keramiky, celulózy, atd.), roztavení (mikroobrábění, leštění, legování, svařování), vypaření (úběr materiálu při výrobě děr a drážek, při řezání a rytí), rázové vlny (při drobení materiálů). Pracovní režim může být: pulzní – používá se nejčastěji při aplikacích vrtání elektronovým paprskem. Odpařování materiálu probíhá v podobě postupných erupcí, přičemž se dosáhne přesného opracování materiálu kontinuální (nepřetržitý) – odpařování materiálu probíhá plynule.

Obrábění paprskem elektronů Schéma zařízení pro obrábění paprskem elektronů: 1 – wolframový drát, 2 – elektronové dělo, 3 – izolátor, 4 – elektronový paprsek, 5 – elektromagnetické čočky, 6 – průzor, 7 – obrobek, 8 – pracovní stůl, 9 – elektrostatické vychýlení elektronového paprsku, 10 – vývěvy, 11 – napájecí zdroj

Obrábění paprskem iontů Obrábění iontovým paprskem je založeno na využití kinetické energie iontů. Podstata metody: je-li povrch obrobku bombardován ve vakuu svazkem iontů /zdrojem iontů je obvykle argon/, dochází k uvolňování atomů z materiálu obrobku. Intenzita úběru materiálu je úměrná : hustotě proudu iontů, energii dopadajících iontů (300 až 500 eV), poměru hmotnosti iontů a atomů materiálu obrobku úhlu dopadu iontového paprsku vzhledem k povrchu obrobku (60°). Obrábění iontovým paprskem probíhá přes krycí masku, ve které je vytvořen tvar obráběné plochy, uvolněné částice jsou odsáty vývěvou. Schéma leptání iontovým paprskem

Obrábění paprskem iontů Iontový paprsek využívají také tyto technologie: implantační - využívá vysokou energii iontů pro implantaci (nasycení) prvků do polovodičové destičky; používá se pro sycení polovodiče borem při leptání silikonových membrán, pružin a masek pro litografii; naprašování - se používá pro nanesení vrstvy atomů i na povrch součásti; využívá se při výrobě součástí pro mikroelektroniku; frézování představuje technologii frézování přes ochrannou masku mělkých přesných drážek; strukturování - slouží ke strukturování povrchů za účelem zvýšení pojivosti povrchů; používá se také pro zvětšení povrchů kondenzátorů.

Obrábění paprskem vody Obrábění vodním paprskem využívá k dělení materiálu kinetickou energii vysokotlakého a vysokorychlostního (rychlost proudění 600 až 900 m s-1) vodního paprsku . Způsoby řezání : řezání čistým vodním paprskem - hydrodynamické obrábění ( tlak až 690 MPa), řezání vodním paprskem kombinovaným s kinetickou energií abrazivních částic (tlak vody 60 až 400 MPa). Plech - čistý paprsek Vrstvené sklo Titan - paprsek s abrazivem

Obrábění paprskem vody Technologii řezání vodním paprskem lze využít pro dělení nejrůznějších materiálů : ocelí (konstrukčních, legovaných, tepelně zpracovaných, s extrémní tvrdostí), slitin (hliníku, titanu, mědi, niklu apod.), sklolaminátu, kompozitů, technických a reklamních plastů, mramoru, žuly, pískovce, dlažby, skla, plexiskla, elektroizolačních a tepelně izolačních kompozitů, těsnicích a pěnových materiálů, expandovaného grafitu, podlahových krytin, překližky, balzy aj

Obrábění paprskem vody

Obrábění paprskem vody Řezání pod tlakem 6000 bar

Použitá literatura Řasa J., Pokorný P., Gabriel V., Strojírenská technologie 3, 2. díl, Praha: Scientia s.r.o, 2004, ISBN: 80-7183-227-8 Hluchý M., Haněk V. : Strojírenská technologie 2, 2. díl Praha: Scientia s.r.o, 2004, ISBN: 80-7183-265-0 BOLEK,A., KOCHMAN,J. aj. Části strojů 2. svazek. 5. vydání, Praha: SNTL, 1990