Электронно-лучевая сварка деталей гироскопа
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ки чистыми. Твердость создаваемых покрытий 30-60ГПа.
В настоящее время в сварочных электронно-лучевых установках используются пушки с термокатодом, которые не способны устойчиво работать в условиях технического вакуума и угара легирующими элементами. Это накладывает ограничения на технологические процессы сварки, требует на порядок больших энерго- и временных затрат для достижения требуемого вакуума (10-3 Па), накладывает жесткие требования на условия стабилизации пучка и вакуума.
Электронные пушки с плазменным катодом позволяют решить проблему стабилизации электронного пучка в технологических процессах сварки при низком вакууме (0,1 Па) в атмосфере легирующих присадок (W, Co, Ni, Cr, Mo и.т.д.). Использование пушек с плазменным катодом обеспечивает надежную работу электронно-лучевых установок с наработкой более 1 года, сокращает в 10 раз энергопотребление вакуумной системы за счет ускорения процесса создания вакуума в камере.
Для решения задач модификации поверхности материалов и изделий используют импульсные лазеры и генераторы мощных ионных пучков. Лазерные пучки имеют на порядки меньшее сечение, низкую глубину проникновения в материал, колоссальную энергоемкость и стоимость. Японская компания ITAC Ltd по лицензии ИСЭ СО РАН выпускает опытные партии данных установок для корпорации Sodick Group Corp., выпускающей электроэрозионное оборудование. Очистка и полировка поверхности с помощью пучкового импульсного оплавления в 50-100 раз более производительна по сравнению с традиционными методами. По сравнению с импульсными лазерами установка имеет существенно больший диаметр пучка (10см), высокую энергетическую эффективность (глубина обработки 1-10мкм), низкую стоимость. По сравнению с генераторами мощных ионных пучков установка обеспечивает 100% поглощение пучка с плотностью энергии до 20 Дж/см2 без образования радиационного излучения. Установка обеспечивает мгновенную полировку (лучше 14 класса) материалов (включая твердые сплавы) непосредственно после электроэрозионной или мехобработки.
Мировые лидеры в области PVD покрытий - HAUZER TECHNO COATING (Голландия) и INFICON (объединение компаний BALZERS, LEYBOLD, PFIFFER и US INFICON). Стоимость оборудования таких компаний составляет $1,2-1,45 млн. (немецкая установка СС800 - $1,2 млн., японская UBMS-707 компании KOBE STEEL Co. - $1,45 млн, голландская HTC-1000 - $1,2 млн.), причем коррозионно-стойкие покрытия формируются с помощью создания гальваническим способом подслоя перед нанесением PVD покрытия. Сегодняшняя доля этих компаний в странах EC - 38 % (для декоративных покрытий). Согласно исследованиям компании TRYKOR Inc (США) для значительного роста рынка заменителей гальванотехнологий необходимо снизить в 2 раза стоимость PVD оборудования. Цена оборудования для нанесения PVD защитно-декоративных покрытий компании "Elan-Praktik" - $0,6 млн., что в несколько раз выше цены предлагаемых в данном проекте PVD установок - 3,5 млн. руб.
Рынок вакуумного оборудования и технологий нанесения износостойких, упрочняющих и восстанавливающих покрытий стремительно растет (10-15% в год). В России спрос на данное оборудование и технологии реально формируется начиная с 2000 года в связи с оживлением промышленного производства. Прежде всего, это происходит, в платежеспособных отраслях, таких как авиадвигателестроение, транспорт, нефтяная и газовая промышленность, атомная промышленность, металлургия, фармацевтика, полиграфия. В целом же мировой рынок оборудования для реализации технологий обработки и модификации поверхности материалов в различных отраслях промышленности оценивается зарубежными экспертами в 13-15 млрд. долларов США.
По данным журнала International Manufacturing Technology (Канада) емкость мирового рынка услуг по нанесению высокопрочных износостойких покрытий - $1.2 млрд. USD, при ежегодном росте 10-15%, емкость мирового рынка оборудования по нанесению таких покрытий - $3.9 млрд. USD, при ежегодном росте 11%. В сегменте оборудования по нанесению PVD защитно-декоративных покрытий на потребительские товары размер рынка на декоративные защитные покрытия в России составляет около 10 миллионов долларов в год, в то время как размер мирового рынка - 100-200 миллионов долларов. В области упрочняющих покрытий размер российского рынка оценен на уровне 30-50 млн. дол. в год, в то время как размер мирового рынка -$2-3 млрд. в год.
Электронно-лучевая технология сварки и наплавки очень перспективна для нанесения износостойких покрытий на стенки кристаллизаторов машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) в металлургическом производстве. Емкость рынка услуг по упрочнению стенок кристаллизаторов составляет около 875 млн. Евро/год (87500 шт. кристаллизаторов в год, из расчета 50 шт. комплектов).
7. Безопасность
.1 Общие требования безопасности
. К выполнению работ по данному технологическому процессу допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр.
2. При выполнении технологического процессамогут возникать следующие опасные и вредныепроизводственные факторы:
- повышенный уровень шума на рабочем месте;
- повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;
- загрязнение воздуха рабочей зоны вредными веществами.
3. Все токонесущие части должны быть надежно изолированы. Электрооборудование должно быть заземлено в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.030-81.
4. Использованный обтирочный материал собирать в металлический ящик с плотно закрывающейся крышкой, который по окончании работы необходимо чистит?/p>