Способ стабилизации токопроводящего разрядного канала

О Л И С А Н И Е п 54 з 4 воИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВЙДБТИЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид.ву(51) М. Кл. В 23 Р 1/О присоелинеиием з исударстееиный комитетоаета Мииистроа СССРоо делам изобретеиийи открытий 23) Приоритет 43) Г)публиковаио 25,0(45) Дата опубликов В, А. Агеев А. В. Колесник 72) Автор А, Янковск изобретения Ордена Трудового К институт физики АН ного ЗнаменБелорусской С Л т г(71) Заявитель СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИЙ РАЗРЯДНОГО КАКОПРОВОДЯ ЩЕГОЛА Изобретение относит:я к мвшнностроенню и может быть яспольэоввно прн электроэрознонной обработке деталей иэ электро-проводаых мвтериалов н проведений спекрвльного анализа с высокой концентрацион.ной чувствительностью практически нв все ., элементы; сварке и резке деталей н Фигур- ной обрвботке метвллическнх поверхностей.При использовании дуговых, искровыхисточников нди плвзмвтронов траектории рвиа-)Орядных канадов очень неустойчивы. Известйы .рвзлнчные способы локвлиэацин канала раз-,ряда, Твк, нвнример, при проведении спект- рвльного анализа для аостни:ения высокой локвльностн дрнменяются магнитная, элей 15статическая, мехвннч:-.сквя ( способ звострэн"ного мнкроэлектродв, способ квпиллярногоканаве, способ огрвннчительной шайбы, способ нвпрввляющей квнввкн) н лазерная ств;бнлиэвцнн. 20Известный способ лвзерной стабилизация рвзрядного канала основан иа том, чтопрн воздействии лвзерного луча нв обрвбвтыввемую деталь вместе с электрическим фдзрядом последний проходит, через место 25 2воздействия лазерного луча вследствие звмыквния электродов плазмой, обрвэуюйейся прн рвзрушении детали.При исполыоввнни этого способа необхо 1- димо испольэовать импульс, лвзерв с боль- шой плотностью энергии в луче для обеспе чения разрушения обрвэцв н соэдвния плвз мы, иницннрующей электрический разряд;разрушение же обрвзпв приводит к увеличе нню,рвсстояння между электродвмя, н, сле. доввтельно, также ослабляет степень, ствбилизвцин, необходимо строто синхронизировать время запаздывания развития электрически го разряда относительно нвчвлв действия лвзерного излучения и разрушения поверхностй детвли. Кроме тото, к оптике, фокусируюшей системы лвзерного пучкв с большой плотно. стью энергия в луче, предьявляют очень серьезные требования, что значительно ус ложняет . изготовление н повышвет стоимость антнческих деталей.Бель изобретения - ствбнлнзвцня местоположения токопроводяшего канала электрического разряда без предвврительнаго рвэрушения детали н, тем самым, концентрированиеэнергии, выделяемой электрическим разрядом в определенном месте обрабатываемой детали.Для этого предлагают в известном способе лазерной стабилизации для локализации 5 канала разряда и концентрации энергии электрического разряда использовать любое тепловое воздействие, как импульсное, так и непрерывное, плотность потока энергии которого ниже порога разрушения металлической ф детали.Стабилизация токопроводящего каналадостигается за счет применения нанесенного на поверхность детали вещества с порогом разрушения ниже энергии, необходи 15мой для разрушения металла детали и небольшим энергии теплового воздействия. Разрушение нанесенного вещества, а не разрушение детали, под действием локальной теп 20ловой энергии создает плазму, инициируюшуюэлектрический разряд и ограничивающуюсвоими размерами область перемещения токопроводяшего канала.П р и м е р 1, Стабилизация токопроводящего канала импульсного электрического разряда и локализация ввода его энергиина медных образцах, включаемых электродомв электрическую цепь разрядного контура,Излучение ОКГ Фокусируется в пятно, диаметром 30-100 мкм, на поверхности обраЗОбатываемой детали, Часть светового пятнапопадает на;дополнительно нанесенное в этуточку на поверхности детали вещество, разрушение которого создает инициируюшую элект 5рический разряд плазму. В качестве вещества,нанесенного на поверхность детали, используется тушь, Электрический разряд создается высоковольтным блоком и напряжение наэлектродах варьируется в пределах 0,25 - 4,5 кв,Достигнуто уменьшение плошади поражения детали до 100 раз по сравнению с нестабилизированпым разрядом. При свобод ном" электрическом разряде обрабатываемая деталь поражается на большой плошади ( дл 3 мм) при небольшой глубине разрушения (единицы микрометров). При лазерном локальном тепловом разогреве поверхности детали и разрушении дополнительно нанесенной в это место туши воздействие электрического разряда локализуется по площади, что приводит к концентрации энергии в одном месте, способствуя поражению детали на большую глубину. По сравнению с известными способами стабилизации при помощи лазерного луча предлагаемый способ позволил понизить плотность энергии в излучении ОКГ до 10 Вт /см и увеличить степень 60з концентрации ввода энергии электрическогоразряда на два порядка.П р и м е р 2. Стабилизация токопроводящего канала импульсного электрического разряда и локализация ввода его энергии на детали путем создания плазмы при разрушении кузюасского лака, наносимого на поверхность детали в место воздействия разряда и излучения ОКГ. Достигнуто уменьшение плошади поражения детали, увеличение степени концентрации ввода энергии электрического разряда до двух порядков и снижение плотно 4 2 сти энергии в излучении ОКГ до 10 Вт/смП р и м е р 3. Стабилизация токопроводяшего канала импульсного электрического разряда и локализация ввода его энергии на железной детали путем создания плазмы при раз;рушении цинкового покрытия, нанесенного гальваническим путем в место воздействия электрического разряда и излучения ОКГ.Достигнуто уменьшение плошади поракения детали, увеличение степени концентрации ввода энергии электрического разряда в несколько раз и снижение плотности энергии6 2. и излучении ОКГ до 10 - 10 Вт/см, Аналогичные результаты получены при обработке алюминиевых, цинковых, стальных и других деталей,Таким образом, предлагаемый способ исключает необходимость в строгой синхронизации времени действия теплового потока и электрического разряда, Кроме того, предлагаемый способ позволяет применять в каче стве источника теплового потока излучение оптического квантового генератора как непрерывного ( на СО ), так и импульсного (на рубине, неодиме ит,п, ) действия, излучение любых других источников света, химические экзотермические реакции, специальный локальный подогрев, любые источники тепла и т,д.Предлагаемый способ стабилизации токо- проводящего разрядного канала обладает по сравнению с известными способами следук шими преимушествами; позволяет использовать любые локальные источники тепловыхи световых потоков, плотность энергии которых ниже порога разоушения материала детали и достаточна для разрушения дополнительного нанесенного на поверхность детали вещества; пэверхнэсть детали пэд действием теплового лэтэка не разрушается и локальный разэгрев эпределеннэгэ места улучшает локализацию и стабилизацию тэкэпрэвэдяшегэ канала и кэнцентрацию ввэда энергии электрическэгэ разряда; исключает543480 Составитель В. ВлодавскийРедактор В. Дибобес Техред Н. Андрейчук Корректор В. Зорина Заказ 6157/46 Тираж 1178 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 необходимость строгой синхронизации времени действия теплового потока электрическогоразряда. формула изобретения Способ стабилизации токопроводящегоразрядного канала при электрсфизическойобработке материалов с подводом дополни О тельной тепловой энергии в местовоздействия электрического разряда на поверхность детали, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью стабилизации области токопроводящего канала и локализации вводимой энергии, на обрабатываемую поверхность детали наносят вещество, например тушь, образующее плазму под воздействием локальной тепловой энергии с плотностью, не разрушающей материал детали.