Actual Problems in Machine Building. Vol. 11. N 3-4. 2024 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 40 1) Условия эксплуатации упрочняемого изделия; 2) Трудность интеграции; 3) Деформации обрабатываемого изделия; 4) Производительность термической обработки; 5) Коэффициент полезного действия 6) Занимаемое интегрированным технологическим оборудованием место; 7) Стоимость оборудования для осуществления термической обработки. Рассматриваемые источники концентрированной энергии могут быть разбиты на две группы: 1. Поверхностные источники – источники, при использовании которых, металл нагревается за счет теплопередачи между поверхностью детали и средой (среди рассматриваемых методов это лазер и плазма). В таком случае скорость нагрева зависит от степени теплопередачи. 2. Объемные источники – источники, при использовании которых, металл нагревается за счет генерации тепла непосредственно в самой детали на некоторой глубине (среди рассматриваемых методов это электронно-лучевой способ и ВЭН ТВЧ). В таком случае скорость нагрева зависит от плотности подаваемой энергии. Для лазерного способа закалки характерна обработка без изоляции деталей в вакууме. При лазерной обработке отсутствует последующее рентгеновское излучение от образца [24]. Недостатком лазерной обработки можно считать трудности при работе с деталями сложной формы из-за изменения фокусного расстояния, что приводит к потерям энергии, достигающей поверхности заготовки. Так же недостатком является стоимость лазерного оборудования – она выше по сравнению с оборудованием для плазменной или индукционной обработки при той же мощности. Из-за быстрого нагрева при лазерной закалке существует риск перегрева, если параметры лазера не контролируются должным образом. Для плазменного способа закалки свойственна дешевизна оборудования, которая требует на порядок меньше капитальных вложений в оборудование по сравнению с лазерным или электронно-лучевым упрочнением и в два раза ниже на эксплуатационные затраты [25 - 39]. Так же средняя ширина закаленной зоны в значительно превышает возможности лазерной закалки при близкой к этому способу скорости нагрева. К недостаткам плазменной закалки относятся частичный отпуск в местах наложения закаленных полос, необходимость зачистки поверхности закаливаемых изделий от различных загрязнений (окалины, ржавчины, масла), необходимость принудительного охлаждения изделий малого диаметра и малой толщины для получения высокой твердости поверхности. Для реализации электронно-лучевого метода требуется герметичная камера, в которой благодаря непрерывной работе вакуумных насосов обеспечивается высокая степень разрежения (до 10-7 Па). Поскольку электроны не изменяют химических свойств твердого тела, то обработка ими в вакууме является существенным достоинством, так как при обработке не происходит химического загрязнения материала заготовки [40]. Так же электронно-лучевую закалку можно проводить и в атмосфере, выведя пучок электронов на воздух. Однако, чтобы обеспечить такую обработку потребуется значительно увеличить энергию выводимого пучка [41]. Для метода закалки ВЭН ТВЧ свойственна возможность автоматизации и интеграции практически в любую производственную линию, низкая стоимость работы и простоя оборудования, отсутствие требований на использование защитных инертных газов или специальных атмосфер. Однако каждая деталь требует разработки отдельной конструкции нагревающего индуктора и охлаждающего спрейера, так же для каждой новой детали требуется некоторое время для определения параметров процесса и формы индуктора [40].
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1