Презентация на тему "Современные технологии" (10 класс, технология)

Современные технологии Современные технологии Лучевые технологии Ультразвуковые технологии Плазменные технологии

Лучевые технологии Лучевые технологии 1. Лазерная обработка 2. Электронно–лучевая обработка

Лазерная обработка Лазерная обработка Материалов проводится при помощи светового луча, излучаемого оптическим квантовым генератором (лазером), и основывается на его термическом действии.

Лазерная обработка Лазерная обработка По широте применения лазерная техника  сопоставима только с компьютерной. Области  эффективного использования лазерных  технологий весьма разнообразны ­ обработка  материалов, связь, информатика, медицина,  военная техника и многие другие. Лазерная  обработка материалов включает в себя резку и  раскрой листа, сварку, закалку, наплавку,  гравировку, маркировку и другие  технологические операции.

Обработка материалов Обработка материалов В принципе, лазер преобразует какую-либо форму внешней энергии (электрического разряда или излучения импульсной лампы или лазерного диода) в свет с одной длиной волны. Это может быть достигнуто различными способами, например, лазерной средой может быть газ или твердое тело. Отсюда возникают названия: газовые лазеры и твердотельные лазеры.

Лазерная гравировка. Придайте уникальность обыкновенной вещи! Твердотельные лазеры Твердотельные лазеры Nd:YAG лазер представляет собой твердотельный лазер. Nd:YAG лазеры имеют выходную мощность приблизительно до 5 кВт, и они могут использоваться для сварки, маркировки, прошивки и т.д. Одним из преимуществ излучения Nd:YAG лазеров является возможность передачи лазерного пучка с помощью волоконно- оптических элементов, которые легко могут перемещаться роботами. Лазерная гравировка. Придайте уникальность обыкновенной вещи!

В лазерном резонаторе лазерная среда  находится между двумя зеркалами. Лазерное  излучение многократно отражается между  зеркалами и усиливается во время этого  процесса, при этом часть пучка выходит через  полупрозрачное зеркало. Данная часть пучка  используется для лазерной обработки.

CO2 лазер является типом газового лазера, в  качестве активной среды в котором используется  двуокись углерода (CO2).

CO2 лазеры имеют намного более высокие уровни  мощности, приблизительно до 50 кВт. Так как линзы не могут  выдержать пучки более  высокой мощности, для  резки, сварки и обработки  поверхности с  использованием более  мощных лазеров  используются зеркала с  водяным охлаждением.

Процесс генерации лазерного пучка в CO2  лазерах основывается на применении газов  для лазеров CO2, азота и гелия. Эти газы  необходимо часто заменять, что  накладывает жесткие требования на  качество самого газа для CO2 лазера и  системы подачи газа.

Электронно­лучевая  обработка использует тепловую энергию,  выделившуюся при  столкновении  быстродвижущихся электронов  с обрабатываемым материалом.

Электронно­лучевая обработка  Электронно­лучевая обработка  материалов  материалов  Электронно­лучевая обработка  осуществляется в вакууме при наличие  специального оборудования:  технологической камеры с вакуумной  системой и электронной пушки с  высоковольтным источником питания.

Функциональная схема технологической электронно­лучевой  установки: 1 ­ вакуумная камера; 2 ­ электронная пушка; 3 ­  высоковольтный выпрямитель; 4 ­ пульт управления; 5 ­  механизм перемещения обрабатываемого изделия; 6  ­обрабатываемое изделие

Ультразвуковые Ультразвуковые технологии технологии Ультразвуковая размерная обработка Ультразвуковая очистка Ультразвуковая сварка Ультразвуковая дефектоскопия

Ультразвуковая сварка Ультразвуковая сварка Способ сварки с применением ультразвука для сообщения колебаний инструменту, прижимаемому к поверхностям свариваемых материалов. Сварка металлов происходит в твёрдой фазе (без расплавления). Металл разогревается до 200—600 °С в результате действия сил трения между инструментом и металлом. Колебания инструмента способствуют очистке поверхностей, поэтому шов получается хорошего качества. Этим способом соединяют отдельными точками или непрерывным швом главным образом листовые металлы (Al, Ti, Cu), некоторые сплавы, пластмассы. Толщина листов 0,1— 2 мм. Время сварки точки 0,1—5,0 сек

очистка очистка Ультразвуковая Ультразвуковая Способ очистки поверхности твёрдых тел в моющих жидкостях, при котором в жидкость тем или иным способом вводятся ультразвуковые колебания. Применение ультразвука обычно значительно ускоряет процесс очистки и повышает его качество. Кроме того, во многих случаях удаётся заменить огнеопасные и токсичные растворители на более безопасные моющие вещества без потери качества очистки.

Ультразвуковаа́я Ультразвуковаа́я дефектоскопиа́я дефектоскопиа́я   Совокупность неразрушающих методов контроля материалов, использующихся для обнаружения нарушений однородности макроструктуры, отклонений химического состава и т.п. Различают ультразвуковую, инфракрасную, люминесцентную капиллярную дефектоскопии, а также рентгено-, гамма-, термо- дефектоскопии. .

Принцип работы Принцип работы  Звуковые волны не изменяют траектории движения в однородном  материале. Отражение акустических волн происходит от раздела сред с  различными удельными акустическими сопротивлениями. Чем больше  различаются акустические сопротивления, тем большая часть звуковых  волн отражается от границы раздела сред.  Ультразвуковая дефектоскопия (эхо-метод

Плазменные Плазменные технологии технологии Для получения низкотемпературной плазмы (с точки зрения химии плазма является высокотемпературной, так как имеет температуру порядка 103 ч 105) используются различные способы. Наиболее простым и широко применяемым способом является электрический разряд в газе - так называемая газоразрядная плазма.

При прохождении электрического тока через газовую среду энергия электрического поля, созданного внешним источником тока, преобразуется во внутреннюю энергию газа. За счет этого, во-первых, повышается его температура, во- вторых, происходит распад атомов и молекул газа на радикалы, ионы, электроны. Происходит возбуждение частиц плазмы, которые затем излучают кванты различного излучения в диапазоне от инфракрасного до ультрафиолетового.

В результате в среде, находящейся в  состоянии плазмы, за счет повышения  температуры  значительно повышаются  скорости химических реакций Кроме того, в плазме, из­за появления  высокореакционных частиц и излучения,  возникают физико­химические взаимодействия,  которые могут приводить к образованию новых  соединений Инвертор плазменной резки

Под модификацией поверхности твердого  тела подразумевают изменение  химического состава и структуры  поверхностного слоя. ПХ­обработка позволяет получить  Плазмохимическая Плазмохимическая модификация модификация поверхностей. . поверхностей материалы с уникальными свойствами  поверхности, обусловленными  одновременным воздействием излучения  плазмы и химически активных частиц  при относительно низкой температуре  поверхности.

ПХ-обработка металлов и ПХ-обработка металлов и сплавов. . сплавов В откачиваемую металлическую камеру  помещают обрабатываемую деталь. В  пространстве между поверхностями детали  и стенки зажигается тлеющий разряд.  Состав и давление плазмообразующего газа  легко регулируется системой газоснабжения.  Образующиеся в плазме заряженные  частицы бомбардируют поверхность детали,  в результате чего может изменяться  химическая и кристаллическая структура  поверхности и ее свойства (твердость,  химическая и термическая стойкость и др.).

Получение и снятие пленок и Получение и снятие пленок и покрытий. . покрытий С помощью плазмы можно получать и снимать как неорганические, так и органические пленки, что широко используется в различных отраслях промышленности, науки и техники. Так, например, плазменные методы осаждения и травления пленок широко используются в микроэлектронике при изготовлении элементов тонкопленочных интегральных схем.

Плазмой обрабатываются не только Плазмой обрабатываются не только твердые материалы, но и различные твердые материалы, но и различные жидкости. жидкости. При этом, в отличие от твердых тел,  в жидкости могут возникать  значительные потоки переноса массы  (диффузия, конвекция), в результате  чего возникшие при взаимодействии  с плазмой физико­химические  изменения в поверхностном слое  жидкости могут распространиться по  всему ее объему.

Схема работы плазменной Схема работы плазменной технологии на основе технологии на основе газоразрядной трубки. газоразрядной трубки.

Плазменные панели Плазменные панели Схема плазменной ячейки (пикселя). Для того чтобы получить точку нужного нам цвета  недостаточно одной газоразрядной капсулы,  поэтому пиксель на PDP состоит из трех таких  капсул: красной, зеленой и синей.

Плазменные панели панели Плазменные .