phương pháp gia công dạng nhiệt

Gia công bằng tia lửa điện Gia công bằng chùm tia điện tử Gia công bằng chùm tia laser Gia công bằng hồ quang điệnI II III IV NỘI DUNG... Phương pháp gia công tia lửa điện3.Cơ sở li

Trang 1

CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG NHIỆT

KHOA KTCS

Nhóm 26-Lớp 05022: Phạm Bá Mai

Lương Hữu Nhân Mai Thạch Linh

Giáo viên hướng dẫn : 3/ Lê Văn Cảnh

Tp Hồ Chí Minh,tháng 5 năm 2018

Trang 2

Gia công bằng tia lửa điện Gia công bằng chùm tia điện tử Gia công bằng chùm tia laser Gia công bằng hồ quang điện

I

II III

IV

NỘI DUNG

Trang 3

I Phương pháp gia công tia lửa điện

Nội dung

1.Khái niệm

2.Phân loại

3.Cơ sở lý

thuyết

4.Nguyên lý gia công

5.Dụng cụ và thiết bị

6.Dung dịch gia công

7.Thông số công nghệ

8.Độ chính xác 9.Phạm vi ứng dụng

Trang 4

Converting your business from Good to Great 4

Trang 5

1.Khái niệm

Phóng các tia lửa điện lên bề mặt vật liệu gia công làm cho kim loại nóng chảy hoặc bốc hơi bởi một quá trình điện nhiệt

Trang 6

Trang 7

3.Cơ sở lí thuyết

 Đặt 2 điện cực của

điện áp một chiều

trong môi trường

cách điện khi tăng

điện áp lên thì bề

mặt cực âm có tia

điện tử phóng ra

Trang 8

 Để tiếp tục phát sinh tia lửa

điện thì sau một khoảng thời

gian khi có dòng điện chạy

qua thì phải ngừng cung cấp

năng lượng

Quá trình nạp và xả tụ

Trang 9

 Cách đây gần 200 năm, nhà

nghiên cứu người Anh

Toseph Priestley đã phát

hiện thấy có một hiệu quả

ăn mòn vật liệu gây ra bởi

sự phóng điện

Toseph Priestley

Trang 10

 Năm 1943 gia công

bằng tia lửa điện lần đầu

tiên mới xuất hiện ở Nga

sau những nghiên cứu

của vợ chồng

Lazarenko

GS-TS Boris Lazarenko

Trang 11

4 Nguyên lý gia công máy

Là sự ăn mòn kim loại bằng tia lửa điện

a Gia công tia lửa điện điện cực thỏi

Trang 12

Dụng cụ và chi tiết

là 2 điện cực

Đặt trong dung dịch

cách điện có các

ion di chuyển tự

do

Trang 13

Dòng điện một chiều

tần số 50-500 kHz,

điện áp 50-300V

cường độ 0,1-500A

Trang 14

điện áp tăng bề mặt

cực âm (dao cắt) có tia

lửa điện phóng ra

tiếp tục tăng điện áp thì

chất lỏng giữa hai điện

cực bị ion hóa

Trang 15

 Tia lửa điện duy

trì đến khi điện áp thấp hơn trị số

tắt

Trang 16

 Thời gian phóng điện rất

ngắn

 Nhiệt độ có thể tới 12000 độ

C

 Nhiệt truyền tới chi tiết gia

công ít chỉ tập trung trên bề

mặt với nhiệt độ cao làm

nóng chảy hoặc bay hơi,

phoi của quá trình gia công

tạo thành giọt kim loại hình

cầu.

Trang 17

Trang 18

b.gia công cắt dây tia lửa điện

Trang 19

 Điện cực là một sợi

dây có đường kính 0,1-0,3mm

 Dây chạy theo một

contour cho trước

 Tốc độ không đổi

0,15-9m/ph

 Dùng nước khử

khoáng

Trang 20

Gia công điện cực thỏi Gia công điện cực dây

Chi tiết gia công và tia lửa điện

chìm trong điện môi Nước khử khoáng phun vào vùng gia công

Sự phóng điện xảy ra giữa mặt

đầu điện cực với chi tiết gia

công

Sự phóng điện xảy ra giữa bền mặt bên của dây với chi tiết gia công

Vùng phóng điện bao gồm mặt

đầu và góc của điện cực Vùng phóng điện chỉ gồm mặt 180 độ của dây khi nó

tiến gần điện cực

Trang 21

Trang 22

5 Dụng cụ và thiết bị

Trang 23

Trang 24

Trang 25

Trang 26

6 Dung dịch gia công tia lửa điện

 Có độ cách điện cao

 Dẫn nhiệt tốt

 Trung tính về hóa học

 Dễ tìm và giá thành hợp lí

a.Yêu cầu kĩ thuật

Trang 27

6 Dung dịch gia công tia lửa điện

b.một số loại dung dịch thường dùng

 Dầu hỏa

 Các loại dầu Silicon

 Dung dịch Hydrocacbua

 Nước cất

Trang 28

7 Các thông số công nghệ

a.vận tốc cắt

Tỉ lệ với cường độ dòng điện

b.Chế độ gia công

(Là các thông số liên quan đến năng lượng)

Trang 29

c.Năng suất gia công

Nc: năng suất với điện cực thỏi

Uc: điện áp giữa hai cực (V)

It: cường độ dòng điện (A)

F:năng suất với điện cực dây L: chiều dài rãnh (mm)

H: chiều dài phôi (mm) : thời gian cắt rãnh (phút) ꞇ

Trang 30

Tham khảo tại sách: “Các phương pháp gia công đặc biệt “( thầy Đinh Văn Đệ trang 167-187)

Bảng1 :Một số thông số về chế độ gia

công

Trang 31

8 độ chính xác gia công

Độ chính xác gia công có thể đạt độ chính xác đến 0,005mm

Trang 32

8 độ chính xác gia công

Bảng 2.Độ nhám bề mặt khi gia công trên máy

Erosimat 30C

Trang 33

9 Đặc điểm, ưu-nhược điểm

và phạm vi ứng dụng

a.đặc điểm

 Điện cực có độ cứng thấp hơn độ

cứng của phôi

 Vật liệu dụng cụ gia công phải dẫn

điện

 Khi gia công phải sử dụng chất lỏng

làm điện môi

Trang 34

9 Đặc điểm, ưu-nhược điểm và phạm vi ứng dụng

b.Ưu-nhược điểm

Trang 35

Ưu điểm Nhược điểm

 Không bị gãy dao

 Tiết kiệm vật liệu

 Không ảnh hưởng tới cơ

 Mật độ phân tử kim loại

sau gia công thấp

 Chưa đô được ứng suất

sản phẩm

Trang 36

9 Đặc điểm, ưu-nhược điểm và phạm vi ứng dụng

c phạm vi ứng dụng

 Biến cứng bề mặt chi tiết

 Chế tạo và phục hồi các khuôn đã tôi

và khuôn bằng hợp kim cứng

 Chế tạo các lưới sàng

 Gia công các lỗ nhỏ ( 0,15 mm)

 Lấy các dụng cụ bị kẹt trong các chi

tiết

Trang 37

II PPGC Chùm tia điện tử CNCTM

5.Các thông số

công nghệ

4.Dụng cụ và thiết bị

Trang 38

II PPGC Chùm tia điện tử CNCTM

1.Khái niệm

Gia công bằng chùm tia điện tử (Electron

Beam Machinning – EBM) là phương pháp

gia công dùng năng lượng chùm tia điện tử

hội tụ tại bề mặt gia công làm nóng chảy và

bốc hơi vật liệu

Trang 39

II PPGC Chùm tia điện tử

2.Nguyên lý hoạt động:

Trang 41

3.Cơ sở lý thuyết:

-Tia có năng lượng cực lớn phóng lên chi

tiết thì năng lượng đâm thủng với độ sâu

nhỏ vào vật liệu, đồng thời phần lớn năng

lượng được biến thành nhiệt năng

-Mật độ năng lượng chùm tia đủ lớn thì bề mặt nóng chảy và bốc hơn cục bộ

-Cách tạo ra chùm tia năng lượng lớn tương

tự như tạo chùm tia sáng

Trang 42

-Có thể điều chỉnh nhanh chóng chùm tia điện tử,

vì vậy có thể điều chỉnh chính xác công suất

-Tốc độ 100m/s

-Chỉ sử dụng chùm tia điện từ trong chân không

Trang 43

Các loại máy sử dụng tia lửa điện của chủ yếu là máy khoan, máy phay, máy cắt.

4.Dụng cụ

Trang 44

Vận tốc điện tử: v=600 (km/s)7 g U

5.Thông số công nghệ

Công suất chùm tia: Wch I U. g

Động năng một điện tử: Wd eU. g

Độ chính xác gia công:

phay rãnh 10-20 cách nhau 10-20 m  m

Trang 45

Không dụng cụ cắt -> không có áp lực gia công

Khoan lỗ nhỏ 0,002 mmGia công được vật liệu cứng dễ dàngKhông có va đập vật lý gây hư hại phôi

Dung sai kích thước nhỏKhông bị nhiễm bẩn

Ưu

điểm

Trang 46

Chi phí vốn ban đầu cao Chi phí bảo trì cao

Hiệu suất thấp Không thích hợp vật liệu nhạy cảm Nhân công phải có kỹ thuật

Tiêu thụ điện năng lớn Không thích hợp gia công lỗ sâu, độ song song cao

Yêu cầu môi trường chân không

Khuyết

điểm

Trang 47

6.Phạm vi ứng dụng

Gia công vật liệu cứng: thép,

wolfram, titan, sứ, thủy tinh…

+Hàn kim loại trên diện tích

nhỏ, vật liệu chịu nhiệt cao

+ Khoan lỗ trên đồ trang sức:

kim cương, ruby

+Khoan lỗ trên các chi tiết

siêu nhỏ

Trang 49

III.Gia công chùm tia Laser

Thông số công nghệPhạm vi ứng dụng

Trang 50

1.Khái niệm

LASER (light Amplification Simulated Emission of

Radiation)

Laser là quá trình khuếch đại ánh sáng bằng

phát xạ cưỡng bức

Gia công chùm tia laser là quá trình xử lý nhiệt

trong đó tia laser được dùng làm nóng chảy và

bốc hơi vật liệu

Trang 51

2.Nguyên lý gia công

Trang 52

- Quá trình tác dụng của chùm tia laser vào vị trí gia công:

lượng Đốt nóng

Phá hỏng

Làm nguội vật liệu

Trang 53

3.Dụng cụ và thiết bị

Có 3 loại Laser chính :

- Laser Rắn: hồng ngọc, thủy tinh Neodim

- Laser Khí: C02 ( gia công thủy tinh)

- Laser Lỏng:

Trang 54

Hiện nay người ta tạo ra máy gia công tia laser điều khiển bằng số, gọi là CNC

Máy tia laser thường được chế tạo theo dạng máy khoan, máy hàn máy cắt đứt

Trang 55

• Khả năng gia công tùy thuộc khả năng

hấp thụ của vật liệu

• Khả năng dẫn nhiệt của vật liệu ảnh hưởng

lớn đến khả năng gia công

• Sau gia công thì lỗ sẽ lớn hơn

đường kính tia laser

• Là phương pháp duy nhất truyền dẫn

năng lượng đi với mật độ năng lượng lớn

Trang 56

*Ưu điểm:

• Không cần dùng buồng chân không

• Không có phóng xạ Rơnghen

• Công suất cao, không phụ thuộc và cơ tính vật liệu

• Thời gian nung nóng ngắn,vùng chịu tác

động nhỏ

• Không có áp lực cắt

• Cắt được bề mặt phức tạp

Trang 57

*Nhược điểm:

• Hiệu suất thấp <1%

• Khả năng điều chỉnh lệch tia kém

• Đường kính nhỏ nhất phụ thuộc và bước sóng ánh sáng

Trang 58

5.Phạm vi ứng dụng

• Hàn, khoan cắt vật liệu có độ nóng chảy cao

• Gia công lỗ trong sức

• Trong y khoa: điều trị bong võng mạc mắt, giải phẫu, khoan răng

• Máy in laser, băng từ…

Trang 59

Converting your business from Good to Great.

CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG NHIỆT

KHOA KTCS

Trang 61

IV PPGC HỒ QUANG CNCTM

1.Khái niệm:

Gia công bằng Plasma là công nghệ dùng

Plasma sinh ra từ hồ quang cháy giữa catod

và anod hoặc bằng tia hồ quang Plasma.

Trang 62

IV PPGC HỒ QUANG

2.Nguyên lý hoạt động:

a) Bản chất : Sử dụng nhiệt độ cao làm

nóng chảy kim loại vật cắt, khí thổi với

áp suất cao đủ để thổi kim loại nóng

chảy ra khỏi mặt cắt.

Trang 65

d) Ưu, nhược điểm gia công hồ quang plasma

• Điện cực cắt, vòi phun thường xuyên phải thay thế

làm tăng giá thành sản xuất

Trang 66

3.Dụng cụ và thiết bị gia công

-Thiết bị tạo plasma là thiết bị kỹ thuật điện

Trang 67

-Thiết bị tạo plasma là thiết bị kỹ thuật điện

Trang 69

1.Cắt bằng hồ quang plasma

Trang 70

IV PPGC HỒ QUANG Good to Great.

b Nguyên lý gia công

Trang 71

c Dụng cụ và thiết bị

Trang 72

d Thông số công nghệ và khả năng công nghệ

Trang 73

a.Ưu, nhược điểm

Trang 75

e Phạm vi ứng dụng

•Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như tàu biển, hóa học, hạt nhân, tàu ngầm.

•Chế tạo chi tiết máy trong ngành ôtô, đường sắt

•Cắt các vật liệu dưới nước như tàu ngầm

•Cắt kim loại chịu nhiệt cao

•Cắt lớp, cắt tấm xiên, đục lỗ

Trang 76

Trang 77

2.Hàn bằng hồ quang plasma

Trang 78

b Nguyên lý gia công

Trang 79

c Dụng cụ và thiết bị

Trang 80

d Thông số công nghệ và khả năng công nghệ

Trang 81

a Ưu, nhược điểm

- Ưu điểm:

• Tính ổn định của hồ quang tốt

• Lượng nhiệt và tốc độ plasma lớn

• Ít nhạy với sự biến thiên chiều dài cột hồ quang

• Không làm nhiễm bẩn điện cực vônfram

• Không đòi hỏi thợ tay nghề cao

• Không cần dùng tấm lót dưới vật liệu hàn

Trang 82

- Nhược điểm

• Thiết bị giá thành cao

• Đầu phun có tuổi thọ ngắn

• Tiêu thụ khí trơ tương đối cao

• Thợ hàn phải hiểu biết sâu về quá trình hàn plasma.

Trang 83

Trang 84

3.Tiện bằng hồ quang plasma

Trang 85

chảy chi tiết, nhờ

động năng đẩy kim

loại nóng chảy ra

khỏi chi tiết.

Trang 86

b Nguyên lý gia công

Trang 87

•Tốc độ chảy của gas

•Góc đặt của vòi phun

Định dạng
Số trang	88
Dung lượng	11,23 MB