Всі тонкі.

доб.

З цією поштою я продовжую використання явища вибухонебезпечної електронної емісії, що я нещодавно обговорював у своїй статті «У серці катодеового плями». Цікава технологія та обладнання для генерації високоточних низькоенергетичних електронів (NSEPs) у довгому плазмовому каналі. Ця технологія дозволить отримати поверхневі сплави з рядом унікальних характеристик. Ми будемо говорити про практичні застосування цієї технології, її перспективи розвитку і незвичайне використання в цій статті.



Як це працює?Для створення електрон пучка необхідно використовувати вакуумну камеру, в якій встановлюються рефлекторні розрядні кішки (K1, K2) і плазмовий анод (A). Відстань між cathodes 20-50 см. Процес відбувається в магнітному полі. Для плазми, що виникають при розряді, необхідно мати інерційний газ на низькому тиску. Найчастіше використовується різні гази, але недорогий аргон.



Тиси не великі – тисячі міліметрів ртуті, щоб забезпечити максимальну «ідеальну» газу. У той же час довжина вільного пробігу молекул газу не менше, ніж розмір розрядної клітини і становить близько десяти метрів.
Тепер, щоб запалити світловідбиваючі розряди, необхідно заземити котуди K1, K2 і від імпульсного джерела живлення (IP) застосувати позитивний імпульс напруги до аноду. Також не забудьте включити магнітне поле. На схемі тепер буде виглядати як показано на малюнку.



Припустимо, що вільний електрон виник між катодом К1 і анодом А. Рух електрону до аноду перешкоджає сильному магнітному полі, що, якщо скручує його в розрядній комірці. Електрон починає коливатися між катавідами, викликаючи іонізацію молекул газу. З'являються додаткові електрони, які в свою чергу забирають і посилюють процес іонізації, який починає бути авальанчем. Простір між катодами заповнюється плазмою, з'являються катодні плями на їх поверхнях, а розряд переходить у високоточну (арку) стадію.
Цей розряд називається рефлектором, тому що він виникає через повторне відображення електронів з катаходів K1 і K2, як в пінг-понг. Вивчається фізика рефлекторних розрядів. Іноді ця категорія називається категорії Penning.

ВиробництвоМи навчимося створювати плазмовий стовпчик всередині вакуумної камери. Вивантаження буде існувати до тих пір, поки напруга живлення наноситься. Але це не те, що цікавіше. Давайте спробуємо створити потужний електрон пучка. Для цього випускають попередньо заряджений до 30-50 кВ конденсатор на одну з кішок розрядної клітини.



З потужного джерела постійної напруги заряду високовольтного конденсатора. Схема зарядки забезпечує надійну котушку. Це дуже важлива частина схеми! Прохідна котушка забезпечує всю операцію схеми. При безпосередньому струмі при зарядці конденсатору його стійкість невеликий (36 омів), а в момент розвантаження конденсатора є потужний імпульс, який триває лише кілька мікросекундів. Стійкість котушки різко підвищується і всі енергії, що зберігаються в конденсаторі, спрямований на катод К1. Схема розпочата активацією розрядника S, яка запалюється коротким імпульсом управління негативною поляризацією 4 кВ. Енергетика від конденсатора передається за допомогою координованої TL-посилання, яка виготовлена з шести паралельних сегментів кабелю RK-50-9 певної довжини, для чіткого узгодження навантаження. Всі високоточні електронні пристрої серйозні. Наприклад, конденсатор важить понад 100 кг.

Що відбувається, коли наноситься висока напруга? На катоді є площа підвищеної негативної зарядки, яка прилягає до межі плазми рефлекторних розрядів. Є так званий подвійний шар. Ця область є прискоренням для електронів, які інтенсивно видаються з катодеових плям.
р.

Електрони отримують додатковий потужний прискорення. Починається формування електронів пучка. Магнітне поле продовжує відтворювати важливу роль, не дозволяючи промінь розпадати в «корд». Це забезпечує велику апертуру балки, а в результаті - гідну площу заготовки до 70 см2. Тривалість імпульсу 3-5 мкм, енергія електронів - 35-50 кВ. Пропагує балку в анодичному плазмі проти магнітного поля і досягає другого електрода (К2), що в цьому випадку називається «колектор». Це де ми встановлюємо будь-яку металеву частину, яка буде оброблена. Установка працює безперервно, з частотою до 0,5 Гц. Частота визначається електроживленням високовольтного конденсатора та продуктивністю вакуумного обладнання. Вся установка загортається в серйозну систему автоматизації і управляється єдиним оператором. Спеціалізоване програмне забезпечення для установки. Вступна частина буде вважатися достатнім. Краще говорити про практичне застосування цієї технології.

Що відбувається на поверхні металевих деталей?Електричний промінь розплавляє тонкий шар поверхні, створюючи протягом короткого часу (мільйони другого) рідкий розплавлений шар металу.





Є як миттєве нагрівання металу, так і його швидке охолодження, що утворює нову структуру на поверхні металу. Існує гасіння поверхні, розчинення різних домішок, формування замовної структури поверхневого сплаву. При цьому можна регулювати характеристики балки в широкому діапазоні, створюючи необхідну структуру майбутньої поверхні (на малюнку - і - перед обробкою, б. - після.

Застосування технологіїТехнологія широко використовується для збільшення електричної міцності вакуумної ізоляції. Використовується для виробництва розрядників, елементів та компонентів мікрохвильової електроніки, уповільнення конструкцій, вакуумних вимикачів тощо. З одного боку, ефект досягається шляхом очищення поверхні від різних домішок і включень, а з іншого боку, поверхня електродів шліфується.





Звісно, одна з найважливіших з використання цієї технології є модифікацією металів і сплавів для отримання унікальних характеристик продуктивності. Ви можете впоратися з спеціалізованими різаками, свердлами, насадками, жилетовими лопатями і багато іншого. Ресурс оброблюваних частин може бути збільшений на десятки і іноді сотні разів. Промен може обробляти деталі найскладніших форм.

Р



Дуже цікавим застосуванням технології є обробка цвіль. Поверхня цвілі обробляється балкою, щоб змінити поверхню, яка продовжує життя цвілі в (разом кілька разів!) або дозволяє зробити цвіль з дешевого матеріалу.





Особливо це стосується форм, що працюють з агресивними матеріалами або при підвищених температурах, наприклад, у виробництві скляних виробів. Деталі прес-форм менш схильні до «погоги» металу, а процес розбиття цвілі полегшується.

925699



Новий напрямок, що дає додаткові можливості для цієї технології, є створення комплексних поверхневих сплавів, виготовлення яких будь-якими іншими методами неможливо. Для цього в заводі з виробництва балок будуються магнітони. Даний підхід дозволяє утворення наноструктурованих поверхонь з унікальними характеристиками. Це стійкість до агресивних середовищ, найвища міцність при підтримці пластичності і багато іншого. У цьому випадку обробка відбувається в одному циклі без додаткового знецінення (магнетрони на малюнку зображені праворуч).

131274



Технологія дозволяє формувати унікальні поверхневі сплави з дезінфікуючими властивостями. Це було помічено японським і виготовляючи чоловічі бритви, леза яких обробляється за допомогою цієї технології. Зубні коронні заготовки, медичні інструменти та інші також обробляються. Є багато додатків технології!

800900Р



У більшості випадків покупці такого обладнання є іноземцями. Це компанії з Японії, Китаю, США та країн Європи. Російські експерти, на жаль, лише дивляться на такі технології.

Я відвідую хлопці, які роблять і пропагують цю технологію. Трохи відео (5 хвилин).


Монета після обробкиОбробляється тільки лицьова сторона монети (хвишки). Обробка в м'якому режимі, як російські монети з тонким покриттям.




Я не даю прямих посилань, щоб не порушувати правила Сайту, але я хочу допомогти хлопців у своєму цікавому проекті, так що якщо у вас виникли питання або інтерес до практичних додатків технології - писати в особистому або на asmtomsk@gmail.com

Доброго дня!

Джерело: geektimes.ru/post/250492/