Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

download Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

of 17

description

Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

Transcript of Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    Nanotehnologia este acea ramur a tiinei care permite crearea de materiale, de dispozitive

    i de sisteme la scar nanometric (1-100 nm), prin manipularea materiei la aceast scar,

    precum i prin exploatarea noilor proprieti ce rezult la scar nanometric, avnd un

    puternic impact asupra numeroaselor aplicaii comerciale, militare i spaiale

    !n cele ce urmeaz va "i prezentat o descriere de ansam#lu al conceptului de

    nanotehnologie, pe #aza unor exemple menite s a$ute la %nelegerea conceptului

    legat de "a#ricarea, caracteristicile, aplicaiile i comercializarea produselor din aceasta

    categorie

    &onceptul de nanotehnologie se

    caracterizeaz prin "aptul c toate

    procesele care se studiaz i se

    produc, au ca unitate de re"erin

    nanometrul, ce reprezint a miliarda

    parte dintr-un metru (' - atomi)

    ornind de la de"inirea acestei

    dimensiuni, se poate uor deduce

    c nanotehnologia reprezint practicun procedeu de asam#lare la nivel molecular

    Noua tehnologie are menirea de a trans"orma produsele de "iecare zi i modul %n care

    acestea sunt "a#ricate prin manipularea atomilor, ast"el %nct materialele s poat "i

    micorate i %m#untite %n acelai timp

    *ei produsele actuale #azate pe nanotehnologie sunt modeste + precum esturi

    rezistente la pete i am#ala$e pentru alimente proaspete - care au intrat de$a pe pia, unii

    oameni de tiin estimeaz c nanotehnologia va $uca un rol deose#it de important %nviitor

    *atorit unor %m#untiri a microscoapelor, oamenii de tiin pot acum plasa pentru

    prima dat atomi singulari acolo unde doresc plicaiile poteniale sunt numeroase

    computere microscopice, nanoparticule pentru tratarea cancerului, motoare nepoluante,

    etc .tiliznd #inecunoscutele proprieti chimice ale atomilor i moleculelor (care vizeaz

    modul de /lipire a acestora), nanotehnologia propune construirea de dispozitive

    moleculare inovatoare, cu caracteristici extraordinareecretul const %n a manipula atomii individual i de a-i plasa exact acolo unde este

    Figura 1. Nanotehnologia secolului XXI

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    nevoie, ast"el %nct s produc structura dorit

    Nanotehnologia se poate de"ini i ca "iind a#ilitatea de a trans"orma materia

    ordonnd cu precizie atom dup atom i molecul dup molecul, pentru ca %n "inal s

    se produc nanostructuri din care s se poat "orma nanoproduse, adic dispozitive imaini

    Tendine actuale de dezvoltare tiinific i tehnologic

    .ltimul deceniu a cunoscut numeroase realizri %no#inerea de componente organice de o complexitate

    considera#il *escoperirea de noi tehnologii pentru

    polimeri, dendrimeri, a dus la o#inerea unei clase

    interesante de componente la nivel nano, cu proprieti

    mecanice i optice deose#ite rhitecturile precise de tip

    nano, cu dimensiuni variind %ntre 10 i 100 nm au "ost

    sintetizate cu succes &omponentele de acest tip implic

    reacia unui %nveli reactiv de dendrimer cu un miez

    reactiv de dendrimer Noile componente ast"el o#inute se re"er la compoziii moleculare ale

    dendrimerilor, ducnd %ntr- o etap de cercetare imediat urmtoare la o#inerea de noi

    "aze "olosind #locurile copolimerice unt cercetri recente %n cercetarea i o#inerea de

    noi #locuri copolimerice din trei componente

    Nanocristale

    Figura 2. Nanoma ini

    Figura 3. Nivelul atomic

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    !n ultimii ani, un semni"icativ progres a "ost %nregistrat %n o#inerea de nanocristale 2ulte

    materiale comune, precum metalele, semiconductorii i magneii pot "i o#inute din

    nanocristale, avnd la #az procedee chimice coloidale &onceptul schim#ului de legtur

    a "ost #ine dezvoltat, aceast metod permind nanocristalelor caracterizai printr-odistri#uie limitat a mrimii diametrului (%n general cu o variaie %n diametru %ntre 3-134) de

    a "i izolai i "olosii ulterior ca reactivi chimici !n acest domeniu un "actor esenial a constat

    %n cercetrile e"ectuate asupra rolului dimensiunilor care au avut la #az studii "undamentale

    %n domeniul chimiei "izice i al "izicii materiei condensate 5aptul c o simpl proprietate

    precum emisia de lumin depinde att de mult de proprietile semiconductorilor a "acilitat

    dezvoltarea o#inerii e"ective ceeai dependen de mrime a "ost exploatat %n o#inerea

    unor aplicaii i %n alte domenii cum ar "i cel #iologic

    Nanotuburi

    &aptivanta descoperire a "ulerenilor a "ost urmat aproape imediat de descoperirea

    nanotu#urilor de car#on Nemaipomenita construcie a nanotu#urilor este promitoare %n

    realizarea unor matrici pentru o#inerea de noi materiale 6raie topologiei i %n po"ida

    legturilor interatomice "oarte mici, la nanotu#urile de car#on nu %ntlnesc e"ecte de

    supra"a!n consecin, nanotu#urile analizate individual sunt caracterizate de proprieti electrice,

    optice i mecanice ideale

    Structuri din nanoparticule

    7#inerea controlat a particulelor reprezint o metod sintetic "oarte important necesar

    realizrilor unor structuri de dimensiuni nano, constituind tehnologia de "a#ricare a di"eritelor

    produse, de la cele ceramice pn la cele speci"ice industriei "armaceuticest"el, structurile de tip nano pot "i %ntlnite su# diverse "orme, dintre care cele mai

    importante sunt

    - aglomerrile de nanoparticule8

    - aerogeluri

    9re#uie menionat "aptul c %n particular, aceste structuri se caracterizeaz

    printr-o mor"ologie proprie, spre exemplu dimensiunea "ractalilor i numrul de coordinaie

    dar i prin energia de legtur care are rolul de a pstra particulele ca

    pe un tot unitar

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    Sudarea cu fascicule de electroni

    ceasta constituie principala aplicaie tehnologic a procedeului de prelucrare cu "ascicul de

    electroni + superior laserului + cu largi aplicaii %n industria cosmic, aeronautic, nuclear,electronic, electrotehnic, a autovehiculelorudarea cu "ascicul de electroni (:;3D

    e masura ce electronii lovesc piesa, energia cinetica este trans"ormata in caldura vaporizand

    metalul instantaneu la o temperatura de =3000 E& &aldura penetreaza adanc , "acand posi#ila

    sudarea unor piese mult mai groase ce nu pot "i sudate "olosind celelalte procese cunoscute

    9otusi , dat "aptului ca "asciculul de electroni este strans "ocalizat , cantitatea de caldura

    introdusa este de "apt mult mai scazuta decat in cazul procesului de sudare cu arc electricst"el , e"ectul de sudura asupra materialului incon$urator este minim iar zona a"ectata de

    Figura 4. Ma ina de sudat cu fascicule de electroni

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    caldura este mica *istorsiunea este redusa iar piesa se raceste repede si, desi acest lucru

    poate "i considerat un avanta$ , poate duce la rupere in cazul otelurilor cu continut mare de

    car#on proape toate metalele pot "i sudate prin acest proces dar cele mai des utilizate sunt

    otelurile inoxida#ile , superalia$ele si metodele reactive si re"ractante rocesul estedeasemenea "olosit pentru a realiza sudarea unei largi varietati de com#inatii deose#ite de

    metale9otusi , sudarea unui otel o#isnuit in vid provoaca emisii de gaze din partea

    metalului , pe msura ce se topeste , ast"el ca tre#uie utilizati dezoxidanti pentru a preveni

    aparitia porozitatilor in sudura&antitatea de sudura introdusa , si ast"el penetrarea , depinde

    de mai multe varia#ile , cele mai importante "iind numarul si viteza electronilor ce lovesc

    piesa , diametrul si viteza "asciculului de electroni .n curent mai mare in "ascicul duce la

    cresterea cantitatii de caldura si penetrare pe cand viteza mai mare scade cantitatea de caldura

    si reduce penetrarea *iametrul "asciculului poate "i modi"icat prin deplasarea punctului "ocal

    "ata de piesa- "ocalizarea "asciculului su# supra"ata creste penetratia pe cand plasarea

    punctului "ocal deasupra supra"etei creste latimea sudurii

    Figura 5. Sudura de adancime mare si dimensiuni mici

    &ele trei metode primare de 5: sunt aplicate in di"erite medii de sudura rima metoda

    dezvoltata necesita un vid ridicat in camera de sudare 2ateriale cu o grosime de 13 cm pot

    "i sudate , iar distanta dintre masina de sudura si piesa (distanta de separare ) poate "i pana la

    0,? m *esi este cea mai e"icienta dintre cele trei metode , dezavanta$ele pot "i perioada lunga

    de timp necesara evacuarii corecte a camerei si costul masinii

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    e masura ce tehnologia "asciculului de electron a avansat , a "ost posi#ila 5: in vid scazut

    la presiuni de 0,1 torri ceasta permite utilizarea unor camere de sudare mai mari si reduce

    timpul si echipamentul necesar evacuarii camerei , dar reduce distanta de separare maxima la

    $umatate si reduce grosimea maxima a materialului la 3 cm treia metoda de 5: senumeste 5: nonvid sau "ara-vid , deoarece are loc la presiune normala *istanta de separare

    se reduce la cm si grosimea maxima a materialului este de 3 cm 9otusi permite pieselor de

    orice marime sa "ie sudate, datorita "aptului ca marimea camerei de sudare nu mai e un

    impediment

    :ste #ine cunoscut "aptul electronii sunt particule elementare, care dein masa m F >1:10-'1

    Gg i curent electric negativ : F 1H:10-1> & cestea exist, "ie legat la un nucleu atomic, ca

    electronii de conducere %n reea atomic de metale, sau electroni li#eri %n vid

    &mp electric puternic poate accelera electroni la o vitez "oarte mare, adic "ascicul de

    electroni poate transporta putere mare, egal cu produsul dintre tensiune i curentul

    "asciculului accelerat &rescand "asciculului de curent i tensiune de accelerare, puterea

    "asciculului poate "i crescut la orice

    valoare dorita

    .tilizarea lentilelor magnetice

    "asciculul poate "i modelat %ntr-un

    con %ngust i concentrat la un

    diametru "oarte mic, cu o densitate de

    putere "oarte mare %n planul de

    impingement a "asciculului pe

    supra"ata unor solide Ialorile de

    putere %n crossover ("ocalizare) de

    "ascicul ar "i de 10 J -10 J H & K mm

    J = si poate "i atins

    dncimea de penetrare a

    electronilor %n solide, aa cum va "i

    artat mai trziu, este %n ordinea de

    sutimi de milimetru

    *ensitatea de volum a puterii %n volum mic, %n care energia cinetic a electronilor este

    trans"ormat %n cldur, poate atinge valori de ordinul 103 - 10?

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    &onsecutiv, temperatura %n acest volum crete extrem de rapid, 10D - 1010 A K

    :"ectul rezultat al "ascicul de electroni %n aceste condiii depinde de condiii8-%n primul rnd

    proprietile "izice ale materialului 7rice material, %n timp "oarte scurt, poate "i topit, sau

    chiar evaporat !n "uncie de condiii, intensitatea de evaporare poate varia, - de a "inegli$a#il ,la esenial La valori mai mici ale densitii de putere de supra"a (%n intervalul de

    aproximativ 10'

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    pentru a tine piesele dar nu prea mare , deoarece camerele mari necesita mai mult timp de

    evacuare &amera tre#uie deasemenea sa "ie echipata cu pompe capa#ile sa o evacueze pana

    la o#tinerea presiunii dorite entru un vid ridicat , o pompa de di"uzie este necesara , pe cand

    vidurile scazute pot "i o#tinute cu a$utorul unui echipament mai putin costisitor

    Fig.7 Structura asinii de sudura cu fascicul de electroni

    Fig.! Schea caerei de vidare

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    &72:L* reprezinta aplicarea unui tratament tehnologic special numit ur"i-culptunei im#inari intre un material compozit si un metal

    5otogra"ia de mai $os arata im#inarea dintre un material compozit (poliester intarit cu

    "i#ra de sticla) si un otel inoxida#il Om#inarea controlata (stanga) a "ost realizata "olosind

    metodele conventionale de pregatiore a supra"etei pe cand im#inarea &omeld (dreapta)

    "oloseste medodele conventionale impreuna cu ur"i-culpt pentru a produce im#inari

    &omeld

    Fig." #binare controlata Fig.$% #binare &oeld

    Om#inarile &omeld pot "i produse dintr-o gama larga de metale si materiale compozite + titan

    im#inat cu plastic intarit cu "i#ra de car#on sau otel inoxida#il im#inat cu plasic intaril cu

    "i#ra de sticla + si "olosesc o varietate de tehnologii de "a#ricare On im#inarile aratate mai sus

    , matricea compozitelor a "ost "olosita ca un adeziv8 totusi un strat adeziv aditional poate "i

    "olosit la inter"ata dintre materialul compozit si metal

    6ra"icul din stanga indica "aptul ca

    im#inarea &omeld a cedat la o solicitare

    mai mare si a a#sor#it mai multa energie

    inainte de a ceda (corespunzatoare zonei de

    su# cur#a de deplasarea solicitarii) decat

    im#inarea controlata *easemenea pro#ele

    &omeld cedeaza intr-un mod mai progresiv

    decat cedarea #rusca intalnita la sudurile controlate

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    Fig.$$ 'rofile de SF( a diferitelor ateriale Fig.$) Graficul vitezei de sudare

    AVANTAJELE SI DEZAVANTAJELE SFE

    udurile inguste pot "i "acute pe sectiuni mai groase cu penetrare adanca si variatie termica

    minimacest lucru "ace procesul potrivit pentru sudarea in titan, nio#iu, tungsten, tantal,

    #eriliu, alia$e de nichel, inconel, alia$e de aluminiu si magneziu, mai mult in cadrul

    cercetarilor aerospatiale si spatiale

    *atorita "aptului ca sudarea are loc in vid, nu exista contaninare atmos"erica , controlul

    precis ala procesului de sudare este posi#il prin controlul energiei "asciculului e electroni si

    prin "ocalizarea precisa a acestuia uduri excelente pot "i "acute asupra mai multor metale

    reactive Lipsa variatiilor temice din proces inseamna ca exista o distorsiune si reducere

    minima 9otusi, raportul adancime-latime "oarte ridicat poate duce la ruperea centrala a

    metalului

    rincipalul dezavanta$ al procesului este costul ridicat al echipamentului , timpul

    necesar asezarii piesei in camera cu vid si nevoia de a prote$a personalul impotriva radiatiilor

    periculoase

    APLICATII ALE SFE

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    Sudura cu fascicol de electroni a nanotuburilor

    .nul din mi$loacele de o#tinere a unor circuite minuscule din nanotu#uri de car#on este

    gasirea unei cai de conectare a acestora care nu le distruge sau altereaza modul de conducere

    a curentului electric

    .n cercetator de la .niversitatea .lm din 6ermania a gasit o metoda de a suda

    nanotu#uri , tragand un "ascicul de electroni spre atomii de hidrocar#on care constituie

    supra"ata tu#urilor ceasta leaga tu#urile si trans"orma hidrocar#onii , care sunt izolatori ,

    intr-un material care conduce electricitatea

    rocesul produce o acumulare de material "uzi#il la legarea tu#urilor "ara a topi

    tu#urile unul intr-altul *atorita "aptului ca legaturile rezultate sunt "acute la supra"ata

    exterioara a nanotu#urilor , o"era o conducti#iliatte mai #una decat im#inarile materialelor

    metalice

    Lovind tu#urile cu un "ascicul de electroni dintr-un microscop electronic "ixeaza atomii

    super"iciali de hidrocar#on , con"orm lui 5lorian ;anhart , lector la .niversitatea .lm

    :lectronii deasemenea schim#a hidrocar#onii izolanti intr-un car#on amor" si gra"itic , care

    sunt conductori

    Bidrocar#urile din aer sunt atrasi de nanotu#urile de & la temperatura camerei On

    timp, destul din conatminarea normala cu hidrocar#on nedorit , sea cumuleaza asigurand un

    "el de proto-sudura la supra"ata nanotu#urilor Nanotu#urile pot "i mai mici decat un

    nanometru in diametru .n nanometru este 11000000 dintr-un mm sau lung de aproximativ

    10 atomi de &

    On experimentele sale, ;anhart a lucrat cu retele de nanotu#uri care au "ost im#atranite

    de la cateva ore pana la cativa ani &u cat tu#urile au "ost expuse la aer mai mult , cu atat au

    avut mai multi hidrocar#oni , rezultand mai multa sudura

    2etoda de sudura poate "i #ene"ica atat in dezvoltarea electronica si a

    semiconductorilor con"orm lui ;anhart Nanodispozitivele tre#uie sa "ie conectate prin "ire

    conductoare Nanotu#urile care sunt conductoare asemeni metalelor pot "i "olosite ca

    nano"ire asemeni ca#lurilor din electronicele de azi

    Nanotu#urile semiconductoare pot "i "olosite la producerea dispozitivelor ca diode ,

    tranzistoare etc On "iecare caz tu#urile tre#uie conectate cu peri"ericele lor si intre ele

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    ;anhart a sudat legaturile nanotu#urilor plasete pe o plat"orma din interiorul lentilei

    dintr-un microscop electronic de scanare (:2) &on"igurarea microscopului ii permite sa

    "ocalizeze "asciculul la o rezolutie mai "ina decat un nanometru 7data ce tu#urile au "ost

    sudate sigur, ;arnhart a "olosit un volta$ ridicat al :2 pentru a schim#a car#onul amor" incar#on gra"itic

    & gra"itic este mai conducti#il decat & amor" , ceea ce implica schim#area sudurii &

    amor" poate "i convertit in & gra"itic "olosind un "ascicul de electroni de inalta energie , dintr-

    un microscop electronic de sapare (9:2) , sau prin calire intr-un cuptor

    2etoda de radiere cu 9:2 este mai potrivita decat calirea ,a spus ;arnhart Ne

    asteptam ca prin calire , sa o#tinem o gra"itizare mai #una daca "olosim temperaturi de peste

    1000E& *ar asemenea temperaturi ridicate nu pot "i aplicate in tehnologia de "a#ricare

    untem de parere ca gra"itizarea prin iradiere este procedeul mai #un pentru ca poate "i "acuta

    in aceeasi masina ca si sudarea si "ara material, a zis

    On timp ce ;arnhart a "olosit acumularea de hidrocar#on care a aparut prin expunerea

    la aer , invelirea tu#urilor cu material hidrocar#onic sau polimeric poate "i adaugata la

    procesul de "a#ricare al nanotu#urilor

    P 7 tehnologie pentru conectarea tu#urilor sete necesara ianinte ca tehnologia de

    sudare sa poata "i aplicata comercial, a zis ;anhart POn primul rand , este necesara aran$area

    tu#urilor ast"el incat sa poata "i create dispozitive udarea cu un "ascicol de electroni poate

    "i realizata cu un aparat asemanator inlitogra"ia cu un "ascicol de electroni , a spus

    P plicatiile comerciale ale acestei tehnologii de sudare pot "i posi#ile odata ce

    nanotu#urile vor "i "olosite la scara larga in tehnologie , pro#a#il in urmatorii ani P, a zis

    ;arnhard

    P ceasta munca asigura o P harta detaliata pentru cercetare in "olos sudurii

    car#onului pentru a realiza legaturi rezistente si sta#ile din punct de vedere mecanic si

    electric intre nanotu#uri P ,a spus @ames Bone , un cercetator de la &O9 P : #azeaza pe

    cercetari anterioare in care nanotu#urile erau atasate de var"urile 52-urilor intr-un mod

    similar &red ca principalele avanta$e descrise de #arnhart sunt tehnologiile "olosie pentru

    prima data pentru a realiza legaturi intre nanotu#uri si "olosite la scara mult mai mica

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    .rmatorul pas va "i masurarea conducti#ilitatii electrice ale legaturilor nanotu#urilor

    realizate prin aceasta tehnologie *aca aceste legaturi se dovedesc a "i "oarte conducti#ile ,

    atunci este posi#ila "a#ricarea la o scara mai larga a circuitelor integrate din invelisuri de

    nanotu#uri prin aceasta tehnologie de sudare

    Fig.$* Sudarea nanotuburilor de carbon

    SF( utilizata in industria aerospatiala

    ;ene"iciul acestei tehnologii de sudare este

    cresterea varietatilor de alia$e si grosimi care pot "i sudate pentru a produce suduri cu

    integritate ridicata 5a#ricarea componentelor cu utilizare in aviatia militara si comerciala ,

    vehicole spatiale, , sateliti si rachete necesita suduri cu admisie redusa de caldura cu

    distorsiuni minime

    5: are loc intr-un vid cu o densitate ridicata in localizarea "ascicolului130000 I sunt

    distri#uiti intr-o densitate de doar 0,H mm in var"ul de sudura

    ceasta permite o sudura de calitate ridicata si consistenta totodata reducand semni"icativ

    timpul de sudare 9ehnologia de 5: este controlata de computer si reglata electric si

    mecanic

    5: este utilizata in realizarea

    - camerelor de ardere ale aestus si Iulcain =8

    - valvelor de propulsie criogenica pentru racheta riane 3 stadiul de miez8

    - camera de ardere B2-? pentru riane stadiul al treilea si riane 3 :&- stadiul

    superior8

    - invelisur de propulsoare pentru aplicatii aerospatiale ca pentru Lear @ets

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    Sudarea cu fascicol de electroni a Ti6+l,-

    lia$ul 9iHlI este utilizat in industria aerospatiala datorita duritatii dar si rezistentei sale la

    coroziune&omponentele realizate din 9iHlI sunt realizate prin "or$are, prelucrare sau

    sudare 5: este unul din principalele procese utilizate la im#inarea alia$elor de titan

    On 5: , discontinuitatile de sudare pot "i impartite in = categorii principale

    - cele deschise catre sau la supra"ata8

    - cele de su# supra"ata8

    *iscontinuitatile supra"etelor ca largirea gaurii de sonda , incompati#ilitate , su#umplere

    sunt discontinuitati macroscopice si pot "i detectate vizual sau dimensional

    *iscontinuitatile interioare sunt mai greu de detectat deoarece o#servarea lor este

    indirecta *iscontinuitatile de volum ca porozitatile , golurile si ruperile datorate presiunii

    interioare sunt detectate prin veri"icarea radiogra"ica sau ultrasonica *ar aceste tehnici

    conventionale pot "i utilizatenumai dupa terminarea sudurii si nu exista niciun tip de masuri

    de corectie ce pot "i aplicate in timpul procesului

    :misia acustica(:) este o tehnica relativ noua potrivita pentru detectarea de"ecteloraparute in timplu procesului de sudare 2onitorizarea : permite ca diagnosticele necesare

    sa "ie "acute in timpul "iecarei treceri de sudare ast"el incat remedierea sa "ie "acuta cu un cost

    minim cat timp componenta este inca montata si in vid *etectarea discontinuitatilor in timp

    real si tipul sudurilor este cel mai mare avanta$ al :

    2onitorizarea : in timp real a 5: a alia$elor de titan este necesara in vederea o#tinerii

    unor suduri de calitate pentru sistemele aerospatiale rincipalul scop al acestui procedeu este

    asigurarea unui diagnostic al sudurii in timp real si indicarea actiunii de remediere su# "orma

    unei treceri secundare de sudura ceasta actiune de remediere poate "i aplicata imediat , "ara

    a deran$a procesul de sudare

    Topirea cu fascicule de electroni

    9opirea cu "ascicul de electroni (:;2) este un tip de producie pentru piese metalice cesta

    este adesea clasi"icat ca o metoda rapida de "a#ricaie9ehnologia de "a#ricare a pieselor este

    realizata prin topirea pra"ului de metal strat cu strat cu o raza de elctron intr-un vid pre

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    deose#ire de unele tehnici de sinterizare metalice, piesele sunt complet dense, zero-vid, i

    extrem de puternice

    2etoda de "a#ricare in "orma li#era realizeaza piese din metal dense direct din pra"ul de

    metal avand caracteristicile materialului dorit 2asina de :;2 citete date de la un model '*

    &* i sta#ilete straturi succesive de material su# "orm de pra" ceste straturi sunt topite

    impreuna "olosind un "ascicul de electroni controlat de calculator !n acest "el se acumuleaz

    prilerocesul are loc su# vid, ceea ce %l "ace potrivit pentru "a#ricarea de piese din

    materiale reactive, cu o a"initate mare pentru oxigen, de exemplu, titan

    2aterialul topit este dintr-un alia$ pur,su# "orm de pul#ere din materialul "inal care urmeaz

    s "ie "a#ricat ("ara umplere) *in acest motiv, tehnologia cu "ascicul de electroni nu are

    nevoie de tratament suplimentar termic pentru a o#ine proprieti mecanice complete ale

    pieselor cest aspect permite clasi"icarea de :;2, cu topirea cu laser selectiv (L2), %n

    cazul %n care tehnologiile concurente, cum ar "i L i L2* necesita tratament termic dup

    "a#ricare &omparativ cu L2 i *2L, :;2, %n general, are o rata superioara a

    constructiei, din cauza densitii sale mai mare de energie i de metoda de scanare

    rocesul de :;2 "uncioneaz la o temperatur ridicat, de o#icei %ntre ?00 i 1 000 Q &,

    producand piese, care sunt practic "ara stres rezidual, si eliminand necesitatea unui tratament

    termic dup constructie

    ata de topire pn la D0 cm' K h 6rosimea stratului de cel puin 0,03 milimetri (000=0

    in)

    9oleranta R K - 0,= mm

    ceasta tehnologie a "ost dezvoltat de &2 ; din uedia

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    Fig.$ 'rocesul de topire cu fascicul de electroni diagraa

    ;i#liogra"ie

    1

  • 5/25/2018 Micro Si Nanotehnologii de Prelucrare Cu Fascicul de Electroni

    http:///reader/full/micro-si-nanotehnologii-de-prelucrare-cu-fascicul-de-elect

    3 CCCelectron#eamCeldingcom

    H CCCCeldingengineerscom

    ? CCCtCicouG

    D CCCscri#dcom

    1 ;oarn, & a rocedee neconvenionale de sudare, :ditura 5acla, 1>D0, 9imioara,

    omnia

    = *ehelean, * udarea cu "ascicul de electroni tadiul actual i perspective de

    dezvoltare, 7O*-O&2, O* ?>, 1>DD, ;ucureti, omnia

    ' ascu, 2 tudiul corelaiei %ntre procesele termice la sudarea cu "ascicul de electroni

    i caracteristicile structurale i mecanice ale oelurilor aliate, 9ez de doctorat,

    .niversitatea olitehnica, 1>>H, 9imioara, omnia

    ascu, 2 &onsideraii privind prelucrarea termic cu "ascicul de electroni, 2as

    rotund M:nergiile concentrate - suport al prelucrrii termice a materialelorM, 5iliala

    9imioara a cademiei de Stiine 9ehnice din omnia, :ditura olitehnica, =00,

    9imioara, omnia

    3 9 113'=-D? ;are i plci de cupru-crom pentru electrozi de contact

    H :N O7 >>3H-101>>H peci"icaia i cali"icarea procedurilor de sudare pentru

    materiale metalice artea 10 peci"icaia procedurii de sudare pentru sudarea cu

    "ascicul de electroni

    > CCCsciencedirectcom

    http://www.electronbeamwelding.com/http://www.weldingengineers.com/http://www.twi.co.uk/http://www.scribd.com/http://www.sciencedirect.com/http://www.electronbeamwelding.com/http://www.weldingengineers.com/http://www.twi.co.uk/http://www.scribd.com/http://www.sciencedirect.com/