Суббота, 04.05.2024, 19:15 Приветствую Вас Гость | Регистрация | Вход |
|||||||||||
МАЗУНИНСКАЯ СОШ: ОБУЧАЕМ ДИСТАНЦИОННО | |||||||||||
|
Ультразвуковые технологииЗадание: 1. Изучить информацию по теме.2.Приведите три примера, где в вашей жизни вы встречали предметы или приборы, при изготовлении которых использовались ультразвуковые технологии.3. Назовите ещё одну разновидность ультразвуковой дефектоскопии и в чём её особенность.
Этот вид технологий основан на использовании упругих колебаний ультразвуковой частоты (более шестнадцати килогерц). У этих волн частота выше, чем у слышимых звуков. Ультразвуковые технологии условно можно разделить на две группы.
К первой группе относятся процессы, в которых с помощью ультразвуковых волн проводят обработку твёрдых и сверхтвёрдых материалов, то есть размерную обработку. Ко второй группе относят технологии, которые с помощью ультразвуковых волн удаляют поверхностные загрязнения. Например, это технологии, которые используются в химических и электромеханических процессах. Перечислим некоторые сферы использования ультразвуковых технологий. К ним относятся сварка, получение различных эмульсий и порошков. Также с помощью ультразвуковых технологий можно контролировать дефекты деталей и различные измерения.
Ультразвуковая размерная обработка – это направленное разрушение твёрдых и хрупких материалов, которое проводится с помощью колеблющегося с ультразвуковой частотой инструмента и суспензии абразивного порошка, вводимого в зазор между торцом и изделием. Чаще всего этот вид обработки материалов используют для изготовления отверстий различного профиля в труднообрабатываемых материалах. Для выработки переменного тока ультразвуковой частоты в станках для ультразвуковой размерной обработки ставят генератор. Ток, поступая на обмотку преобразователя, создаёт переменное магнитное поле. Именно под воздействием этого поля и происходит изменение линейных размеров преобразователя, изготовленного из специального магнитострикционного материала. Это может быть никель, сплав железа с кобальтом и другое.
Малые амплитуды колебаний преобразователя усиливают и направляют в нужную точку с помощью волновода-концентратора. На торце концентратора устанавливают рабочий инструмент. Он может быть из латуни, меди или чугуна. Форма инструмента совпадает с формой отверстия, которое обрабатывается. Ультразвуковая обработка используется для хрупких материалов. Таких как стекло или твёрдые сплавы. Это материалы с малой пластичностью, частицы которых скалываются под ударами абразивных зёрен. А вот вязкие материалы, такие как незакалённая сталь или латунь, плохо обрабатываются с помощью ультразвуковых технологий. В этом случае абразивные зёрна вдавливаются в обрабатываемый материал. Размерную ультразвуковую обработку используют для гравирования и маркирования, для изготовления штампов из твёрдосплавных материалов, ячеек памяти полупроводниковых приборов. Ячейки могут быть из феррита, кристаллов кремния и германия. Ещё методами ультразвуковой обработки можно изготавливать фасонные изделия из камня, стекла, ювелирных изделий и так далее. Чтобы провести ультразвуковую очистку, колебания подводятся непосредственно к поверхности очищаемого изделия, которое погружают в жидкость. Эффект очистки осуществляется за счёт явления кавитации. Рассмотрим суть этого явления.
Распространяясь в жидкой среде, ультразвуковые волны создают в ней зоны повышенного давления и разряжения. В зонах разряжения жидкость переходит в газообразное состояние и в ней образуются пузырьки. В зонах с повышенным давлением эти пузырьки схлопываются, то есть взрываются внутрь. При взрыве молекулы жидкости устремляются к центру лопнувшего пузырька со скоростью, которая в тысячу раз больше скорости звука. Происходит микровзрыв. Микровзрыв – это выделение накопленной энергии в микроскопическом объёме. Если микровзрыв произойдёт вблизи обрабатываемой поверхности, то энергия микровзрыва отделит часть молекул от поверхности твёрдого тела. Лучше всего очистку ультразвуком применять для удаления загрязнений из труднодоступных мест, углублений и каналов небольших размеров, при очистке мелких деталей сложной конфигурации и так далее. Поговорим об ультразвуковой сварке. Она используется для тонких и ультратонких деталей. С её помощью можно сваривать химически активные металлы и сплавы, разнородные металлы, металлы с керамикой или детали, покрытые плёнкой. Рассмотрим технологию ультразвуковой сварки. Заготовки с небольшим усилием сжимаются инструментом, на который накладываются поперечные или продольные ультразвуковые колебания. Разрушение поверхностных плёнок и нагрев поверхностных слоёв происходит за счёт микроскопических возвратно-поступательных движений, которые передаются заготовкам. Происходит деформирование заготовок и диффузия соединяемых материалов. В последнее время широкое распространение получила ультразвуковая дефектоскопия. Применяют её для контроля газо- и нефтепроводов, сварных конструкций мостов и для деталей космических аппаратов. В московском Парке Победы, на поклонной горе, стоит 140-метровый Монумент Победы. Так вот, его техническое состояние контролируется методом ультразвуковой дефектоскопии. Этот метод ультразвуковой обработки материалов не только выявляет трещины и раковины, которые уже появились в детали, но и определяет так называемую усталость материала, которая и приводит к появлению дефектов. |
||||||||||
Copyright MyCorp © 2024 uCoz |