prelucrarea dimensionalĂ cu microunde
Post on 23-Feb-2018
233 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
1/24
C A P I T O L U L 10
PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
10.1. Consideraii generaleEste cunoscut faptul c spectrul electromagnetic se ntinde de la cteva
cicluri pe secund - pentru undele radio - pn la sute de cicluri pe secund, pentru undele gamma. n acest spectru,microundele ocup zona cuprins ntre300 MHz i 300 !Hz. "recven#ele specifice pentru prelucrare sunt de $%& MHz,'.(& !Hz, &.) !Hz i '(,%' !Hz. n figura %0.% este ilustrat spectrulelectromagnetic i domeniul de frecven#e al microundelor.
Fig. 10.1*pectrul electomagnetic + pla a de frecven#e a microundelor
154
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
2/24
Pro agarea !i"ro#ndelor n aer sau printr-un material oarecare depindede propriet#ile dielectrice i magnetice ale mediului respectiv. ropriet#ileelectromagnetice ale mediului sunt caracterizate de permitivitatea comple / i
de permea ilitatea comple 1, date de rela#iile2 4 - i 44 5%0.%6
respectiv,1 14 - i144 5%0.'.6
7omponenta real a permitivit#ii comple e /8, este denumit n modo i nuitconstanta dielectric. 9ar cum aceasta nu este o constant, a c:iar
variaz semnificativ cu temperatura, este denumit simplu permitivitate .7omponenta imaginar a permitivit#ii comple e /; este denumit factor de
pierdere dielectric . n mod similar, factorii permea ilit#ii comple e sunt permeabilitatea i factorul de pierdere magnetic .
n propagarea undelor, dac z este direc#ia de propagare i t este timpul,amplitudinea cmpului electric i a cmpului magnetic variaz sinusoidal att n
lungul lui z ct i a lui t.
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
3/24
"rontul undei plane este un plan normal la z. >nda are o componentelectric E , n direc#ia i una magnetic H?, n direc#ia ?. entru simplificarese presupune c/ /8 i @ @8, de vreme ce partea real a celor dou este mult mai
mare dect partea imaginar a acestora. =pro imarea este mult mai simpl daccele dou pr#i imaginare sunt considerate ca fiind pertur a#ii.
Ecua#iile undei pentru cmpul electric i cel magnetic, pornind de laecua#iile Ma Aell, sunt de forma2
BE C Bt D /@/4@4E 5%0.36 BH? C Bt D' / 0@0/4@4H? 5%0.(6
unde /0 i @0 sunt, respectiv, permitivitatea absolut a vidului i permeabilitateaabsolut a vidului . entru aceste ecua#ii solu#iile sunt de forma2
g
z
t i x x ee E E
%'
= 5%0.&6
g
z
t i x x ee H H
%'
= 5%0.F6
10.$. A li"aiile ind#s%riale ale !i"ro#ndelorMicroundele ofer posi ilitatea utilizrii unei Gscule; noi, pentru
prelucrarea unor materiale greu prelucra ile prin te:nologii clasice, sau c:iar pentru m unt#irea propriet#ilor unor materiale o i nuite.
Microundele au o serie de propriet#i care le confer avanta e ce nu pot fintlnite la procesele de prelucrare clasice a materialelor. 7teva dintre principalele caracteristici ale interac#iunii microundelor cu materialele sunt2
- radia#ie penetrant- distri u#ii de cmp controla ile- posi ilitatea nclzirii selective 5a sor #ie diferen#ial6- nclzire rapid.=ceste caracteristici, considerate cte una, sau luate mpreun, reprezint
oportunit#i i eneficii net favora ile fa# de metodele clasice, dar i unele
156
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
4/24
dezavanta e + 5ta .%0.%6.10.&. Sis%e!e de generare ' a li"are a !i"ro#ndelorMicroundele sunt o #inute n instala#ii principial simple, alctuite din
generatoare, aplicatoare i sisteme de control al temperaturii.10.&.1.(enera%oarele
rimele contri u#ii ma ore n ceea ce prive te generarea i generatoarelede microunde au fost realizate n anii (0, odat cu realizarea I?lstronului i amagnetronului.
unctul de plecare n realizarea generatoarelor de microunde a fost n
%$0J cnd a fost conceput primul tu de amplificare electronic de ctre9e"orest, dezvoltarea ulterioar a unui alt tip de generator fiind strns legat dee isten#a celor anterioare + 5fig.%0.36.
Ka elul %0.%.Caracteristici avantaje, beneficii i dezavantaje ale utilizrii microundelor la prelucrarea materialelor noi
Cara"%eris%i"a A)an%a* +ene,i"i# De-a)ana%a*Ladia#ie penetrant
-nclzireamaterialuluin interior
-gradien#i termiciinver i
-temperatur lasuprafa# mic.
-posi ilitatea nclziriiuniforme a unor suprafe#e largi
- eliminarea gazelor iimpurit#ilor.
-dificil de prelucratmaterialetransparente la M-gradien#i detemperatur foartemari la material cuconductivitatetermic oas inclzireneuniform.
9istri u#iacmpului poate ficontrolat
- concentraremare deenergie
-optimizare nivel putere-timp.
-control precis asupra procesului-fle i ilitatea
procesului
-controlultemperaturii
interne
-ec:ipamente maicomple e i maicostisitoare-necesitec:ipamentespeciale.
Ka el %0.%. Continuare!
157
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
5/24
7upluri demateriale diferite
-nclzirediferen#iat afazelor, aditivilor
sauconstituien#ilor
-posi ilitatea prelucrrii diferen#iatea cuplurilor dematerial-prelucrarea unormaterial transparentela M prin al#iconstituien#i, aditivi,faze.
-reac#ii nedorite cuimpurit#i-contaminare cu al#iconstituien#i.
=utolimitare -nclzirediferen#iatdispare dup oanumit perioad.
-su temperturacritic,procesele sunt
autoreglate.
-dificil de men#inuttemperatura
- decuplri nedoritela nclzireaanumitor produse.
n figura %0.( sunt prezentate cur ele frecven#-putere corespunztoaremai multor tipuri de generatoare utilizate n diverse aplica#ii.
Este important c, nu numai frecven#a i puterea sunt factori decisivi n performan#ele unui generator ci, i linearitatea, zgomotele, sta ilitateaamplitudinii , coeren#a, dimensiunile i nu n ultimul rnd costul.
7ele mai utilizate generatoare n aplica#iile industriale n acest moment
sunt magnetronul, I?lstronul i g?rotronul.>n magnetron are o structur simpl i se azeaz pe fenomenele aprute
la mi carea electronilor n cmpuri electrice i magnetice perpendiculare unul pecellalt 5fig.%0.&6.
=ceast construc#ie este constituit dintr-un emi#tor de electroni, catodul,ncon urat de o structur cilindric, anodul. aralel cu a a sunt pozi#iona#i
magne#i care s genereze un cmp magnetic perpendicular pe cmpul electric.
158
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
6/24
"ig. %0.3. 9ezvoltarea tu urilor de microunde
Nnterac#iunile electronilor care traverseaz aceste cmpuri perpendiculare precum i cmpul de microunde generat de anod determin un transfer mare deenergie de la sursa de tensiune la cmpul de microunde. Magnetronul este celmai eficient generator de microunde, cu randamente de pn la $0O - 5fig. %0.F6.
10.&.$. A li"a%oarele de !i"ro#nde=plicatoarele de microunde sunt dispozitive astfel proiectate nct s
nclzeasc materialul prin e punerea acestuia la un cmp de microunde ntr-unmediu controlat.
P iectivul este de a se crea o interac#iune controlat ntre energiamicroundelor i material, n condi#ii de siguran#, eficiente, repeta ile ieconomice.
=plicatoarele sunt de dou feluri2 aplicatoare n mod singular iaplicatoare multi-mod. =m ele pot fi controlate de un transportator sauncrctor sau, n cazul sistemelor inde a ile, o com ina#ie a acestora.
159
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
7/24
Energia microundelor poate fi com inat n interiorul aplicatoarelor cualte forme de energie cum ar fi2 aer fier inte, radia#ii infraro ii sau a ur pentru ase o #ine rezultate speciale.
=plicatoarele pot fi proiectate de asemenea pentru a permite interac#iuneacontrolat ntr-o varietate de condi#ii de mediu, de la vid pn la presiuni nalte
i umiditate.
"ig. %0.(. Qimitele frecven#-putere ale generatoarelor
160
"ig. %0.&. *c:ema de principiu a magnetronului
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
8/24
"igura %0.F. Magnetron industrial-produc#ie Englis: Electric Ralve
=plicatoarele de microunde sunt dispozitive astfel proiectate nct s
nclzeasc materialul prin e punerea acestuia la un cmp de microunde ntr-un
161
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
9/24
mediu controlat.P iectivul este de a se crea o interac#iune controlat ntre energia
microundelor i material, n condi#ii de siguran#, eficiente, repeta ile i
economice.=plicatoarele pot fi proiectate de asemenea pentru a permite interac#iunea
controlat ntr-o varietate de condi#ii de mediu, de la vid pn la presiuni naltei umiditate.
10.&.$.1. A li"a%oare !od sing#lar. =ceste aplicatoare pot fi cusec#iune
rectangular + 5fig.%0.J, a6 sau circular + 5fig. %0.J, 6, iar din punct de vedereal direc#iei de propagare a undelor pot fi cu propagare transversal sau cu propagare longitudinal.
"igura %0.J. =plicator mod singular2a + cu sec iune rectangular + cu sec iune circular
10.&.$.$.1. = li"a%oare !#l%i !od .=cestea sunt utilizate pentru prelucrarea unor suprafe#e de dimensiuni mari 5fig.%0.)6 drept pentru caretre uie s asigure2
- uniformitatea nclzirii
162
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
10/24
- putere la nivelul cerut- dimensiuni potrivite- nlturarea pierderilor.
"ig. %0.). =plicator multi-mod
163
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
11/24
10./. In%era"i#nea !i"ro#ndelor "# !a%erialele din !edi#n cazul microundelor, la interac#iunea cu un metal, acestea vor fi
reflectate complet i, de aceea, nu sunt eficiente n nclzirea materialelor
metalice.Microundele pot penetra c:iar i la adncimi de metri prin materiale
izolante din punct de vedere electric ca2 ceramicele, polimerii i anumitemateriale compozite. =dncimea penetra#iei depinde de c#iva factori, careinclud i lungimea de und a radia#iei, precum i propriet#ile dielectrice imagnetice ale materialului. n timpul e punerii materialului la microunde, o
parte din energia acestora se disipeaz n masa materialului i este ireversi il pierdut. =ceast energie disipat duce la o nclzire a materialului n interior,aceast zon fiind mai fier inte dect la suprafa#, care pierde cldur lainterfa#a cu mediul e terior mai rece.
=cesta poate fi considerat fenomenul invers al nclzirii conven#ionale, lacare cldura de la o sursa e terioar este adus de la suprafa# n interior spre
zonele mai reci. =stfel, gradientul termic invers al prelucrrii cu microundeaduce eneficii unice cum ar fi2 nclzirea volumetric rapid frsupranclzirea suprafe#ei n special la materiale cu conductivitate termicredus, degradarea redus a suprafe#elor n timpul nclzirii, ndeprtareagazelor din interiorul materialelor poroase fr fracturri.
=tta vreme ct nclzirea este instantanee la introducerea radia#iei,
temperatura materialului va putea fi controlat precis controlnd nivelulradia#iei.Qa prelucrarea cu microunde este foarte important gsirea acelui material
care este polariza il i ai crui dipoli s se reorienteze rapid la ac#iuneacmpului electric.
9ac aceste materiale posed o conductivitate termic redus cldura nuse disipeaz rapid n vecintatea zonei de prelucrare la aplicarea microundelor.
n ta elul %0.' sunt prezentate caracteristicile de nclzire pentru cteva
164
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
12/24
materiale.10. . Ti #ri de rel#"r ri "# !i"ro#nde
Microundele pot fi folosite la aplica#ii diverse, de la simpla gurire la
procesele de sinterizare sau prelucrare a pul erilor, realizarea de micro inanostraturi etc.
=vanta ele utilizrii prelucrrilor cu microunde n locul celor conven#ionale includ timpul de prelucrare mai redus, uniformitateacaracteristicilor prelucrrii, microstructuri m unt#ite sau complet noi precum
i posi ilitatea sintetizrii de materiale noi.
Ka elul %0.'. Caracteristicile termice pentru diverse materiale
Ma%erial Re-is%i)i%a%e 23!4
Cara"%eris%i"a %er!i" 2oC5!in4 ' %e! era%#ra la "are a*#nge!a%erial#l d# o an#!i%
erioad de %i! 6 la 1 78 9i $6/(:-
P#l;eri !e%ali"e %0-) + %0-F
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
13/24
termic mic n cele mai multe cazuri, dar i alte caracteristici care necesitenergii de prelucrare mari.
9intre materialele prelucrate cu a utorul microundelor pot fi enumerate2
ceramicele, compozitele cu matrice polimeric, compozitele ceramice,superalia ele, dar i pietre pre#ioase i semipre#ioase, precum i alte minerale.
n ta elul %0.3 sunt prezentate unele tipuri de prelucrri aplicate la diversemateriale
Ka elul %0.3. "ipuri de prelucrri cu microunderelucrri
Materiale
! u r i r e
L e c o a c e r e
7 a l c i n a r e
> s c a r e
K r a g e r e
5 f i 0 r e
6
m
0 i n a r e
K o p
i r e
* i n
t e r i z a r e
* i n t e z a p u l
0 e r i
l o r
K u r n a r e s p e c
i a l
7 l i n c : e r i z a r e
7eramiceavansate7emen#i7ompozite"eroelectrice"erite*ticleMineraleLefractare*uperconductoare
10. .1. ( #rirea Materialele noi, n general cele ceramice i compozitele cu
matrice ceramic, n special, necesit scule speciale pentru gurire deoarece prezint propriet#i diferite de materialele clasice 5n cazul ceramicelor saucompozitelor cu matrice ceramic2 fragilitate ridicat, alturi de durit#i mari6.
P alt pro lem la gurirea materialelor noi este dega area de diversesu stan#e su form de pul eri ce pot fi de multe ori to ice.
!urirea cu microunde este o nou metod de gurire n materiale dure,neconductive din punct de vedere electric, ce are la az concentrarea energiei
microundelor n locul prelucrrii.
166
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
14/24
Qa nceputul procesului se nregistreaz o nclzire general a materialuluin dreptul Uantenei; 5a g:ida ului de und6.
Ec:ipamentul cu microunde utilizat la acest tip de prelucrare este
prevzut cu un sistem de rcire controlat a suprafe#ei materialului. 9atoritacestei rciri controlate cldura tinde s se acumuleze n imediata zon de susuprafa#, determinnd astfel o zon sferic fier inte.
9atorit faptului c microundele se propag mai rapid prin materialefier in#i, aceast zon devine incandescent i n curnd poate fi strpuns cuu urin# de electrod care are o mi care simpl de naintare.
=stfel, materialul este gurit fr a se utiliza scule n construc#ii foartespeciale, fr a fi eliminat praf i fr zgomot.
n figura %0.$ este prezentat un ec:ipament de gurire cu microunde ceconst dintr-un generator de microunde de tip magnetron cu frecven#a de '.(&!Hz i cu o putere de % I , dou tu uri de g:idare a microundelor 5unulrectangular, altul cilindric6, o oglind regla il i un electrod de gurire din
tungsten. Electrodul poate rezista la gurirea unor materiale cu temperatur detopire de pn la %&00o7. entru a putea face fa# i la temperaturi mai ridicate,ti a este acoperit cu un strat de alumin.
=ceast metod este aplica il pentru o gam larg de materiale, fiinddeose it de eficient atunci cnd materialul prelucrat are un coeficient de pierdere dielectric/; care cre te odat cu temperatura, rezultnd astfel un efect
de nclzire la temperatura de topire n zona de ac#iune a microundelor.ns, aceast proprietate a materialelor prezint i anumite dezavanta e din punctul de vedere al prelucrrii, i anume c, n situa#iile n care temperatura nueste controlat n mod corect poate aprea efectul de insta ilitate termic, lucrunedorit deoarece nclzirea nu mai este eficient, energia disipndu-se nntreaga mas a materialului, ceea ce duce la efecte negative.
Materialele care prezint aceast proprietate sunt2 ceramicele pe az desilica#i, alumina, plasticele i materialele pe az de celuloz.
167
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
15/24
n figura %0.%0 este prezentat prelucrarea de gurire cu microunde a unei plci de sticl organic.
>n alt e emplu de prelucrare este cel al aluminei de puritate oas, ilustrat
n figura %0.%%, caz n care avurile cu aspect specific rezultate n urma prelucrrii nu au fost ndeprtate pentru a ilustra faptul c la prelucrarematerialul a fost topit.
"ig. %0.$. Instala#ie de gurit cu microunde
168
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
16/24
"ig. %0.%0. unctul incandescent la prelucrarea sticlei prin gurire cu microunde
9atorit faptului c metalele prezint prelucra ilitate nul la gurirea cumicrounde, efect datorat propriet#ilor de conductivitate electric i termicridicate 5lucru ce face ca metalele practic s reflecte radia#ia6, prelucrarea cumicrounde poate fi deose it de eficient n cazul guririi sau prelucrrii decanale n micro sau nanostraturile nemetalice aplicate pe suprafa#a diverselor piese metalice.
"ig.%0.%%. !urire n alumin de puritate oas
10. .$. Sin%eri-areaMicroundele au fost tratate ca o poten#ial surs de nclzire la prelucrarea
prin sinterizare a ceramicelor nc din anii J0.
n %$JF Verteaud i Vadot au investigat posi ilitatea sinterizrii aluminei
169
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
17/24
i zirconiei 5o izi ai aluminiului i zirconiului6 n cavit#i radiante mod singular.*-au determinat principalele avanta e ale utilizrii microundelor cum sunt2nclzirea rapid, uniformitatea nclzirii precum i mic orarea dimensiunilor
gruntelui.9e atunci microundele au fost utilizate ca surs energetic la sinterizarea
mai multor o izi sau nano izi ceramici ca =l'P3, *i7, KiV' sau V(7.9atorit timpului redus de sinterizare se nregistreaz o mic orare a
dimensiunilor gruntelui la o densitate dat, lucru care duce la m unt#ireacaracteristicilor mecanice. Qa sinterizarea aluminei s-a reu it scderea
temperaturii de proces cu apro imativ (00o7 odat cu scderea dramatic aenergiei de activare. =ceste rezultate au fost o #inute ntr-o instala#ie de tipcavitate cu generator de microunde de ') !Hz- 5fig. %0.%'6.
=cest procedeu a fost testat i n cazul sinterizrii nano izilor ca V(7 sauKiV'. >n alt e emplu de utilizare a microundelor la prelucrarea ceramicelor estesinterizarea aluminei transparente. n general, sticlele sunt izotrope din punctul
de vedere al propriet#ilor optice i nu au grani#e de grun#e, de unde rezult otransparen# deose it.
"ig. %0.%'. Nnstala#ie de sinterizare de '.(& !Hz
7ele mai multe dintre ceramice sunt anizotrope din punct de vedere optici policristaline, grani#ele grun#ilor fcnd ca lumina s nu poat traversa
170
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
18/24
structura.9ac se a unge ca dimensiunea grun#ilor s fie mai mic dect lungimea
de und a radia#iei luminoase, lumina va putea fi transmis prin materialul
ceramic. 9e asemenea anumite ceramice pot fi fcute transparente 5c:iar dacdimensiunea grun#ilor nu este mai mic dect lungimea de und6 prin reducereagrani#elor de grunte i prin eliminarea impurit#ilor 5 fig.%0.%36.
"ig.%0.%3. 9isc de alumin transparent
10. .&. Prel#"rarea #l;erilor=plica#iile microundelor la sinteza pul erilor ceramice 5o izi i nano izi6
sunt realizri recente i ofer eneficii deose ite, mai ales n ceea ce prive te producerea particulelor su micrometrice cu compozi#ie controlat. =cest procedeu ofer o deose it fle i ilitate prin faptul c se o #in condi#ii denclzire volumetric, rapid i selectiv, lucru imposi il de realizat nte:nologiile conven#ionale.
>na dintre aplica#iile legate de prelucrarea pul erilor este Descompunerea Solgel-ului . n acest sens, o solu#ie de acetat de titan i ariu afost descompus pentru a se o #ine un gel uscat care a fost supus ulterior procesului de piroliz pentru ca n final s fie o #inut o pro de VaKiP3incolor.
=u fost sintetizate prin acest procedeu i pul eri de *i7 prin reducerea
car otermal a siliciului. 9e asemenea, au fost o #inute car uri ca < 7, Ka7 sau
171
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
19/24
*i7 n timpi foarte scur#i 5apro . '0 minute6, dup ce nclzirea pul erilor a fostrealizat pn la %(00 grade 7elsius ntr-un interval de %3 minute.
>n alt procedeu este piroliza precursorilor ceramici . P mare varietate de
pul eri ceramice au fost o #inute prin nclzirea cu microunde a precursorilor ceramici sau a unor amestecuri ale precursorilor, fr a fi aduga#i solven#i denici un fel, ceea ce a dus la lipsa procesului ulterior de nlturare a solven#ilor can procesele conven#ionale.
=u fost o #inute prin acest procedeu pul eri compozite, nglo nd particule
inerte de =l'P3, V
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
20/24
- rcirea materialelor.=ce ti polimeri prezint o un a sor #ie a microundelor, care cre te
odat cu nclzirea r inilor. Qa aplicarea microundelor se nregistreaz o
cre tere su stan#ial a cinematicii reac#iilor e oterme.Qa polimerii termorigizi procesele sunt pro lematice din cauz c
temperatura tre uie s fie deose it de ine controlat deoarece, dactemperaturile critice sunt dep ite, apar fenomene nedorite de fracturare io idare. Qa aplicarea microundelor se nregistreaz un timp de prelucrare maiscurt, dar tre uie s se realizeze un control ct mai precis al temperaturii
deoarece, aceasta tre uie s fie ct mai uniform.10. . . Al%e %i #ri de rel#"r ri 7ercettorii i-au ndreptat aten#ia i asupra altor procedee de prelucrare
a materialelor noi cu a utorul microundelor. rincipalul fenomen utilizat estenclzirea deose it de rapid a materialelor prelucrate la aplicarea microundelor.=stfel principalul eneficiu este reducerea considera il a timpului de
prelucrare. 10. . .1. Tra%area >n a#%o"la)
Qa acest tip de prelucrare se apeleaz pentru tratarea compozitelor polimerice cu sec#iune mare precum i pentru aplicarea su form denanostraturi a compozitelor polimerice pe alte materiale 5 fig. %0.%(6.
"ig. %0.%(. *emifa ricat compozit tratat n autoclav n acest caz nclzirea este posi il datorit interac#iunii materialului cu
cmpul de microunde, rezultnd o nclzire n toat masa materialului foarte
173
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
21/24
rapid. 9atorit acestui aspect se nregistreaz o uniformizare a tratamentului n paralel cu propriet#i fizice i mecanice mai une dect n cazul prelucrriiclasice.
10. . .$.Tragerean industria materialelor noi 5polimeri, compozite6 un procedeu foarte des
utilizat este tragerea. =cest procedeu este folosit pentru o #inerea fi relor polimerice i const n tragerea materialului printr-o matri# aflat la temperaturinalte, realizndu-se astfel i tratarea materialului.
9ac aceast matri# este nclzit cu a utorul microundelor, se
nregistreaz o cre tere a raportului de tragere de la '02% la 3&2% i o cre terecorespunztoare a modulului de la 3&..(0! a la &&..F0 ! a, n cazul pol?o imet:ilen-ei. =ceast m unt#ire a propriet#ilor se datoreaz orientriimai apropiate a lan#ului polimeric de direc#ia fi relor.
10. . .&. Prel#"rare "# las!a genera% de !i"ro#ndeQa trecerea microundelor printr-un mediu gazos cu presiune foarte sczut
poate aprea plasma. =cest tip de plasm este folosit n diverse aplica#ii dinmicrolectronic, la modificarea compozi#iei suprafe#elor i, n stadiue perimental, la sinterizarea ceramicelor.
n cazul plasmei e ist dou modalit#i de interac#iune cu suprafa#a prelucrat2 nclzirea o i nuit a suprafe#ei, dar i interac#iunea atomilor iionilor din plasm cu su stratul cu elementele cruia pot intra n com ina#ie.
>na dintre aplica#iile plasmei generate de microunde este%ra%areas# ra,eelor. =cest procedeu se folose te la tratarea fi relor de poliamid.Kratarea poate fi cu sau fr elemente c:imice active n plasm. Lezultatulacestui procedeu este m unt#irea considera il a legturii dintre fi r imatricea compozitului.
10. . ./. Prel#"rarea "o!;ina% "# las! genera% "# a*#%or#llaser#l#i
174
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
22/24
P alt direc#ie n care pot fi folosite microundele este com inarea plasmei produse cu a utorullaser#l#i cu cea produs cu a utorul microundelor. =ceastcom ina#ie apare datorit faptului c plasma produs cu microunde este mai
ieftin dect cea produs de laser, dar nu poate fi orientat i focalizat la fel de precis. 9e aceea se opteaz pentru o prenclzire a materialului de prelucrat cu plasma de microunde i apoi prelucrarea propriu-zis cu plasma produs delaser, cu men#iunea, c n acest caz, laserul utilizat va fi unul de putere mai mic,aprnd astfel economii deose ite din punctul de vedere al costurilor. =ceastaplica#ie se utilizeaz la prelucrarea ceramicelor i a o#elurilor acoperite din
industria automo ilelor.n figura %0.%&, se prezint cteva ec:ipamente i piese o #inute prin
prelucrarea dimensional cu microunde.
175
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
23/24
176
-
7/24/2019 PRELUCRAREA DIMENSIONAL CU MICROUNDE
24/24
Fig. 10.1. 7teva instala#ii i piese o #inute prin prelucrarea cu microunde
top related