Bài giảng Công nghệ trong kỹ thuật ô tô: Chương 6 - ThS. Nghiêm Văn Vinh

Bài giảng Công nghệ trong kỹ thuật ô tô: Chương 6 do ThS. Nghiêm Văn Vinh biên soạn nhằm cung cấp cho các bạn kiến thức về công nghệ gia công đặc biệt như gia công bằng tia lửa, gia công bằng tia điện tử và gia công bằng chùm tia lazer. Mời các bạn tham khảo!

CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.1 GIA CÔNG BẰNG TIA LỬA ĐIỆN 6.1 GIA CÔNG BẰNG TIA LỬA ĐIỆN Nguyên tắc Hai điện cực gần nhau-> Phóng điện-> Sinh nhiệt-> Nóng chảy kim loại-> Tạo thành vết cắt Máy cắt dây Máy xung 6.1 GIA CÔNG BẰNG TIA LỬA ĐIỆN Nguyên tắc - Catot (cực âm) đóng vai trị dao Anot (cực dương) đóng vai trị phơi q trình gia cơng - Môi trường trung gian: Chất lỏng không dẫn điện (thường dùng dầu hỏa) - Vật liệu dụng cụ: Cu, Hợp kim Cu+W, Hợp kim Ag+W, graphit - Nguồn điện chiều ( V ≈ 50 ÷ 300V ; I=0,1 – 500A) - Khe hở điện cực: δ ≈ 0,01 ÷ 0,125 mm - Năng suất Max: 300 (mm3/ph) ứng với lượng tiêu thụ khoảng 10W/mm3/ph CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.1 GIA CÔNG BẰNG TIA LỬA ĐIỆN Đặc điểm gia công kim loại tia lửa điện (EDM) Ưu điểm - Gia công loại vật liệu có độ cứng tùy ý - Gia cơng chép hình theo hình dạng dao - Có thể gia cơng vật liệu giịn, mền mà khơng sợ bị vỡ bị biến dạng - Do có dầu vùng gia cơng nên bề mặt gia công dầu chất lượng bề mặt gia cơng tốt CHƯƠNG VI: CƠNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.1 GIA CÔNG BẰNG TIA LỬA ĐIỆN Đặc điểm gia công kim loại tia lửa điện (EDM) Nhược điểm - Phôi dụng cụ (điện cực) phải dẫn điện - Vì tốc độ cắt gọt thấp nên phôi trước gia công tia lửa điện thường phải gia công thô trước - Do vùng nhiệt độ vùng làm việc cao nên gây biến dạng nhiệt CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.1 GIA CÔNG BẰNG TIA LỬA ĐIỆN Đặc điểm gia công kim loại tia lửa điện (EDM) Ứng dụng - Chế tạo, phục hồi khuôn dập khuôn hợp kim cứng - Sử dụng điện cực mảnh để gia công lỗ sàng, rây - Gia công lỗ có đường kính nhỏ sâu với độ xác cao lỗ vòi phun cao áp - Gia công khuôn dập chi tiết khung vỏ ô tô, gia công khuôn ép nhựa chi tiết nội thất tơ CHƯƠNG VI: CƠNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.2 GIA CÔNG BẰNG CHÙM TIA ĐIỆN TỬ Gia công chùm tia điện tử (EBM): phương pháp gia công dùng lượng chùm tia điện tử hội tụ bề mặt gia công làm nóng chảy bốc vật liệu CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.2 GIA CÔNG BẰNG CHÙM TIA ĐIỆN TỬ - Chùm tia điện tử phát từ Cathode đầu phát tia - Các điện tử truyền động với tốc độ cao hội tụ lại nhờ thấu kính điện tử (magnetic lens) thành vệt nhỏ bề mặt gia công (workpice) - Các điện tử va đập vào bề mặt gia cơng sinh nhiệt nung nóng, làm chảy bốc vật liệu vị trí cần cắt CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.2 GIA CÔNG BẰNG CHÙM TIA ĐIỆN TỬ Ưu điểm : - Có thể gia cơng loại vật liệu - Gia cơng xác khả tự hãm điện tử lớp mỏng vật liệu - Có thể điều chỉnh tức thời cường độ vị trí tia điện tử - Bảo đảm mặt hố học nhờ có buồng chân khơng Nhược điểm : - Chỉ gia cơng buồng chân không - Giá thành gia công tương đối cao 10 - Có nguy hiểm phóng xạ Rơnghen CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.4 GIA CƠNG KIM LOẠI BẰNG ĐIỆN HĨA (ECM) Nhược điểm: - Máy gia cơng điện hóa đắt tiền chiếm nhiều diện tích nhà xưởng - Dung dịch điện phân ăn mòn thiết bị khác - Dung dịch điện phân gây ô nhiễm môi trường lớn - Dễ phát nổ tích tụ khí hydro - Công nhân phải bảo hộ cách khắt khe để tránh bị nhiễm độc - Thiết kế điện cực dụng cụ khó 21 CHƯƠNG VI: CƠNG NGHỆ GIA CƠNG ĐẶC BIỆT 6.4 GIA CƠNG KIM LOẠI BẰNG ĐIỆN HĨA (ECM) Phạm vi ứng dụng - Phương pháp gia công điện hóa ứng dụng gia cơng chép hình, khoan chế tạo khuôn dập, ống thổi khuôn đúc thuỷ tinh, cánh turbine, đường dầu, hốc, lỗ, khe chi tiết chi tiết có hình dáng tương tự 22 CHƯƠNG VI: CƠNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.5 GIA CÔNG BẰNG SIÊU ÂM Nguyên lý gia công - Dụng cụ dao động với tần số tần số siêu âm - Hạt mài dạng dung dịch huyền phù bơm vào đầu dụng cụ dao động tần số với dụng cụ làm bào mịn phơi tạo vết cắt 23 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.5 GIA CƠNG BẰNG SIÊU ÂM Ưu điểm - Gia cơng vật liệu bất chấp tính dẫn điện, dẫn nhiệt - Không tạo biến cứng bề mặt tác dụng nhiệt - Cho phép gia công vật liệu vơ cứng, rắn, giịn - Khơng gây vết nứt tế vi bề mặt 24 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.5 GIA CƠNG BẰNG SIÊU ÂM Nhược điểm - Dụng cụ mịn nhanh - Năng suất thấp gia công vật liệu có độ cứng cao - Diện tích gia cơng bị hạn chế - Chỉ gia cơng lỗ hốc có chiều sâu giới hạn Phạm vi ứng dụng - Phối hợp với phương pháp gia công khác để gia công tinh bề mặt lỗ, hốc 25 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.6 GIA CƠNG BẰNG TIA NƯỚC ÁP LỰC CAO Gia cơng tia nước (hay cịn gọi gia cơng cắt tia nước: Water Jet Cutting-WJC) trình sử dụng tia nước áp suất cao (từ 2.108 – 4.108 Pa) để cắt đứt vật liệu Để tăng khả cắt dòng tia nước áp lực cao pha trộn thêm hạt mài gọi gia công tia nước áp lực cao có hạt mài (Abrasive Waterjet Cutting-AWJ) 26 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.6 GIA CÔNG BẰNG TIA NƯỚC ÁP LỰC CAO 27 6.6 GIA CÔNG BẰNG TIA NƯỚC ÁP LỰC CAO Ưu điểm - Có khả tự động hóa cao - Khơng ảnh hưởng đến môi trường - Không ảnh hưởng nhiệt - Có thể cắt vật liệu - Ít lãng phí chất thải sau gia cơng - Chí phí thấp Nhược điểm - Do áp xuất giảm dần từ vị trí vịi phun nên chất lượng bề mắt giảm dần - Cắt kim loại có chiều dày hữu hạn 28 6.6 GIA CƠNG BẰNG TIA NƯỚC ÁP LỰC CAO Phạm vi ứng dụng - Ứng dụng nhiều công nghiệp để cắt sản phẩm dạng có biên dạng phức tạp chi tiết hoa văn - Cắt thực phẩm: Dùng dung dịch cắt dầu ăn - Cắt không sinh nhiệt nên sử dụng để cắt vị trí cần hạn chế nhiệt nhà máy hóa dầu, cắt phá bom mìn 29 CHƯƠNG VI: CƠNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.6 GIA CÔNG BẰNG IN 3D Gia cơng in 3D q trình sản xuất chất liệu (nhựa, kim loại hay thứ khác) theo %phương cách xếp lớp với để tạo nên vật thể chiều 30 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.6 GIA CÔNG BẰNG IN 3D Phạm vi ứng dụng - Chế tạo mẫu: Phụ kiện, trang sức 31 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.6 GIA CÔNG BẰNG IN 3D Phạm vi ứng dụng - Ứng dụng y học, sản xuất phân thể người 32 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.6 GIA CÔNG BẰNG IN 3D Phạm vi ứng dụng - Sản xuất linh kiện 33 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.6 GIA CÔNG BẰNG IN 3D Phạm vi ứng dụng - Chế biến thực phẩm 34 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6.6 GIA CÔNG BẰNG IN 3D Phạm vi ứng dụng - Xây dựng 35 ... thể chiều 30 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6. 6 GIA CÔNG BẰNG IN 3D Phạm vi ứng dụng - Chế tạo mẫu: Phụ kiện, trang sức 31 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6. 6 GIA CÔNG BẰNG IN 3D... - Ứng dụng y học, sản xuất phân thể người 32 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6. 6 GIA CÔNG BẰNG IN 3D Phạm vi ứng dụng - Sản xuất linh kiện 33 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6. 6... hạt mài gọi gia công tia nước áp lực cao có hạt mài (Abrasive Waterjet Cutting-AWJ) 26 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ĐẶC BIỆT 6. 6 GIA CÔNG BẰNG TIA NƯỚC ÁP LỰC CAO 27 6. 6 GIA CÔNG BẰNG TIA NƯỚC