Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

регулировать энергию электронов, а следова­тельно, и температуру нагрева металла. По­этому поток электронов может быть использован для процессов, которые требуют различных мощностей и протекают при самых разных температурах, например для плавки и очистки, для сварки, резки металлов и т. п.

Чрезвычайно ценно также, что действие электронного луча не сопровождается ударны­ми нагрузками на изделие. Особенно это важно при обработке хрупких материалов. Скорость обработки на электроннолучевых установках существенно выше, чем на обычных станках. Улучшается и качество обработки. Наконец, к. п. д. режущего инструмента — электронного луча — составляет около 90%.

Установки для обработки электронным лу­чом — это сложные устройства, основанные на до­стижениях современной электроники, электро­техники и автоматики. Основная их часть — электронная пушка, генерирую­щая пучок электронов. Электроны, вылетаю­щие с подогретого катода, остро фокусируются и ускоряются специальными электростатическими и магнитными устройствами. Точная фокуси­ровка позволяет достигать огромной концентрированности энергии электронов, так что на 1 мм2 приходится мощность порядка 1,5•107 вт. Обра­ботка ведется в высоком вакууме, поэтому установка снабжена вакуумной каме­рой и вакуумной системой.

Обрабатываемое изделие устанавливают на столе, который может двигаться по горизон­тали и вертикали. Луч, благодаря специаль­ному отклоняющему устройству, также может перемещаться на небольшие расстояния (по­рядка 3—5 мм). Когда отклоняющее устройство отключено и стол неподвижен, электронный луч может просверлить в изделии отверстия диаметром 5—10 мк. Если включить отклоняющее устрой­ство (оставив стол неподвижным), то луч, пере­мещаясь, будет действовать как фреза и сможет фрезеровать небольшие пазы различной конфи­гурации. Когда же нужно отфрезеровать более длинные пазы, то перемещают стол, оставляя луч неподвижным.

Интересна обработка материалов электрон­ным лучом с помощью так называемых масок. В установке на подвижном столике располагают маску. Тень от нее в уменьшенном масштабе проектируется формирующей линзой на деталь, и электронный луч обрабатывает поверхность, ограниченную контурами маски.

Контроль за ходом электронной обработки обычно ведется с помощью электронного

микроскопа. Он позволяет точно уста­новить луч до начала обработки, например рез­ки по заданному контуру, и наблюдать за про­цессом. Электроннолучевые установки часто оснащаются программирующим уст­ройством, которое автоматически задает темп и последовательность операций.

Обработка токами высокой частоты

Если тигель с помещенным в нем куском металла обмотать несколькими витками про­вода и пустить по этому проводу переменный ток высокой частоты, то металл в тигле начнет нагреваться и через некоторое время распла­вится. Такова принципиальная схема приме­нения токов высокой частоты для нагрева.

Но что при этом происходит?

Первый случай, когда разогреваемое ве­щество — проводник. Переменное магнитное поле, которое появляется при прохождении переменного тока по виткам индуктора, застав­ляет двигаться в нем свободные электроны, т. е. порождает вихревые индукционные токи. Опии разогревают кусок металла. Диэлектрик же разогревается за счет того, что магнитное поле колеблет в нем ионы и молекулы, «раскачи­вает» их. А ведь вы знаете, что, чем быстрее движутся частицы вещества, тем выше его тем­пература.

Для высокочастотного нагрева сейчас наи­более широко применяются токи от 1500 гц до 3000 Мгц и выше. При этом нагревательные установки, работающие на ТВЧ, нередко имеют мощность в сотни и тысячи киловатт. Их конст-

Установка для нагрева изделий токами высокой частоты. Вверху: принципиальная схема ее работы.

255