文档介绍：范子胜 2010105014
先进制造工艺技术
引言
机械制造工艺是将各种原材料、半成品加工成为产品的方法和过程。从材料成形的角度上看,材料加工成形方法可分为以下四种:
1)去除成形;
2)压迫成形;
3)堆积成形;
4)生成成形。
目前主要的新型加工方法有:精密加工和超精密加工、超高速加工、微细加工、特种加工及高密度能加工、快速原型制造技术、新型材料加工、大件和超大件加工、表面功能性覆层技术和复合加工技术等。
先进制造工艺的特点
先进制造工艺的先进性主要表现在优质、高效、低耗、洁净、灵活(柔性)五个方面。
先进制造工艺的实用性主要表现在两个方面。一是应用普遍性,它是当今或不久将来机械工厂量大面广的看家工艺;;二是经济适用性,它一般投资不高,且有不同档次,宜于工厂根据本身的条件通过技术改造予以采纳。
先进制造工艺的特点
先进制造工艺的前沿性主要表现在:先进制造工艺是高新技术产业化或传统工艺高新技术化的结果,它们是制造工艺研究最为活跃的前沿领域。部分先进制造工艺可能目前应用还不广泛,但是它们代表着某些发展方向,而且可望会得到越来越广泛的应用。
定义1:利用高能量密度的电子束轰击材料进行的加工。
定义2:在真空条件下,利用电子枪中产生的电子,经加速、聚焦形成高能量大密度的细电子束,轰击工件被加工部位,使该部位的材料熔化和蒸发,从而进行加工,或利用电子束照射引起的化学变化而进行加工的方法。
电子束加工原理
电子束加工的特点
作为加热工具,电子束的特点是功率高和功率密度大,能在瞬间把能量传给工件,电子束的参数和位置可以精确和迅速地调节,能用计算机控制并在无污染的真空中进行加工。根据电子束功率密度和电子束与材料作用时间的不同,可以完成各种不同的加工。
电子束加工的分类
电子束焊接
原理:电子束功率密度达10^6-10^9瓦/厘米时,电子束轰击处的材料即局部熔化;当电子束相对工件移动,熔化的金属即不断固化,利用这个现象可以进行材料的焊接
特点:焊缝的深宽比可达20:1甚至50:1
电子束焊接
原理:用聚焦方法得到很细的电子束周期地轰击材料表面的固定点,适当控制电子束轰击时间和休止时间的比例,可使被轰击处的材料迅速蒸发而避免周围材料的熔化,这样就可以实现电子束刻蚀、钻孔或切割
特点:功率密度更大而作用时间较短。~6毫米的任何材料的薄片上钻直径为1至几百微米的孔
电子束刻蚀的小人,小人个个舞着小旗,高度仅有几百纳米。
电子束刻蚀和电子束钻孔
电子束熔炼
特点:在高真空环境下进行熔炼(熔炼真空度一般在10-1至10-3Pa),熔炼时熔池的温度及其分布可控,熔池的维持时间可在很大的范围内调整;熔炼是在水冷铜坩埚(结晶器)内进行的,可以有效地避免金属液被耐火材料污染。