Сварка в машиностроении.Том 4 (1041441), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Наиболее полное использование возможностей злак~раиной системы управления положением пучка в сочетании с достаточно простой н надежной аппаратурой управления достигается в устройствах гелевпзионного копирования изображения. Эти устройства широко применяют в установках для микросварки и размерной обработки материалов. Более универсальными являются цифровые системы программного управления, у которых исходная информация о параметрах режима сварки и контур обработки задаются в виде цифрового кода.
Несмотря на сложность в эксплуатации и высокую стоимость, они нашли применение для управления ЭЛС слагодаря эксплуатационной гибкости и высокой точности отработки программы. Электромеханический комплекс электронно-лучевых сварочных установок. В состав электромеханического комплекса может входить большое число разнообразных механизмов и устройств. Рассмотрим важнейшие из них, Сварочные камеры, Наиболее широкое распространение в конструкциях промышленных установок ЭЛС получили цилиндрические и прямоугольные камеры Для камер цилиндрической формы, широко применя1ощихся в вакуумной технике, характерны устойчивость форм при воздействии равномерно распределенных внешних нагрузок, возможность изготовления из цельнотянутых труб, технологичность. Прямоугольные камеры более универсальны.
В них удобнее увеличивать габариты основной камеры в нужном направлении путем пристыковки к свободным граням дополнительных секций и применять сменные узлы и механизмы. Такие камеры позволяют более полно использовать их внутренний объем. К недостаткам прямоугольных камер относится повышенная трудоемкость изготовления, необходимость в увеличенной толщине стенок и их оребренне из условий допустимых деформаций.
Применение прямоугольных камер тем более целе. сообразно, чем разнообразнее форма и габариты деталей, которые необходимо сваривать на данной установке. Откачные сисгпежы. Откачные системы служат для создания и поддержания в процессе выполнения сварки рабочего давления (вакуума) в сварочной камере и электронной пушке. Они состоят из средств откачки, коммутирующих элементов, вакуумопроводов и средстн измерения давления. Наиболее распространенные схемы откачных систем установок для ЭЛС приведены в табл. 10. Сварочные манипуляторы. Предназначены для сварочных, установочных и транспортных перемещений свариваемой детали и сварочной пушки. Манипулятор свариваемой детали является непременным элементом любой установки ЭЛС, 9* 1О.
Схемы откачных систем установок тля ВЛС сэ Номер схе- мы Предельный вакуум Пр имен ен не Средства откачки П «» «» «» »« и П1 Схема откачной системы 1-10-' мм рт. ст, (уплотнения резиновые) 1 ° 10 з мм, рт. ст. (уплотнения резиновые) 1 ° 10-а мм рт. ст. (уплотнения резиновые) 1 ° 10 а мм, рт. ст, (уплоыке ния металлические) 1. 1О-' мм рт. ст. (в районе катодного узла электронно-лучевой пупп«н) 1 ° 10 ' — ! ° 10» мм рт. ст. (в сварочной калшре, уплотнения резиновые) 1 ° 10-' мм рт. ст. (в районе катодного узла электрон. но-лу явой пушки) 1-1О-а — 1 ° 10-' мм рт.
ст. (в зоне у) 1-10-» — 1-10-' мм рт. ст. (в зоне П) 1 — 5 мм рт. ст, (в зоне П1) Высоковакуумный агрегат типа ЛВП. Форвакуумный аасос типа НВЗ Высоковзкуумный агрегат типа ЛВП. Бустерный насос типа БК Форзакуумный насос типа НВЗ Высоковакуумный яасос типа ЭДТ, ГИН или НОРД. Высоковзкуумвый агрегат тина ЛВП для откачки инертных газов. Форвакуумный нзсос типа НВЗ Высоковакуумный агрегат типа ЛВП.
Фораакуумный насос типа НВЗ Высоковакуумный насос типа АВП. Бустсрный насос типа БН нли РВН. Форвакуумный насос типа НВЗ В установках для ВЛС в высоком вакууме Для откачки больших абъсмов св. 20 м" Для безмасляной откач- ки Для сварки в промежуточною вакууме При выводе электронного пучка в атмосферу инертных газов О ъ «» «» ъ «» :с «» ,с '«» 262 Оборудование для специальньгх ыглдоь гворки Злекгггронно- ггГчгвов г еи ко 263 а манипулятор пушки используется только в тех случаях, когда в конструкпии установки применена пушка, перемещаемая внутри вакуумной камеры. !! и!.омышленности нашли распространение манипуляторы двух типов: универсальные с большим числом степеней свободы и специализированные. Применение унньерсальных манипуляторов целесообразно при единичном и мелкосерийном производстве. При серийном и массовом производстве специализированные манипуляторы позволяют получить максимальный эффект.
Устройства подачи присадочного материала. Электронно-лучевая сварка в большинстве случаев выполняется без присадочного материала. В необходимых случаях наибольшее распространение получили устройства для подачи присадочного материала в виде проволоки. К числу основных требований, предъявляемых к данным устройствам, относится высокая точность подачи проволоки в зону сварки и стабильность скорости подачи проволоки.
Промышленные установки для электрона-лучевой сварки в высоком вакууме. Большинство отечественных промышленных установок предназначены для электронно-лучевой сварки в высоком вакууме. Поэтому рассмотрим только эти установки. Установки для микросварки и разлгерной обработки. Под микросваркой понимают соединение деталей с толщиной стенки от 100 А до 2 мм и металлических выводов толщиной 0,05 — 0,3 мм с контактными площадками печатных плат и микросхем. Особенностью установок для микросварки и размерной обработки является применение преимущественно высоковольтных энергетических комплексов (до 200 кВ), формирующих электронные пучки диаметром 0,01 — 0,1 мм при токах 1 — 100 мА и с высокой стабильностью параметров. Из разработок ИЭС им.
Е. О. Патона в этой области можно отметить следующие установки. Установка У496 имеет сварочную камеру 600Х 400ХЗОО мм, которая откачивается до рабочего давления 5 1О ' мм рт. ст. за 10 мии, двухкоордииатный стол с пределами перемещений 200Х250 мм и систему программного управления типа ПРС-Зк перемещениями двухкоординатного стола. Высоковольтный источник питания (50 кВ ~ 1Ы) выполнен по симметричной схеме умножения с питанием от высокочастотного лампового генератора.
Сварочная пушка с встроенной системой наблюдения формирует пучок диаметром 0,01 мм при токе пучка в импульсе до 5 мА. Установку используют в комплекте с вычислительной машиной «Электра-13» для приварки контактов микросхем и сварки контактов микроразъемов. Производительность установки при сварке контактов интегральных схем — до !ОО контзкгов в минуту. Погрешность положения пучка до 0,1ь4. Установка У672 предназначена для прошивки отверстий в ферритах и микросва„ки термопластов в массовом производстве. Она имеет энергетический комплекс с ускоряющим напряжением до 80 кВ и нестабильностью 0,1%, током в импульсе до 5 мА и диаметром пучка до 0,01 мм. Сварочная камера размером 6ООХ350Х Х 400 мм откачивается до давления 1 ° 10 ь мм рт. ст.
за 8 мин. Двухкоординатный сгол с пределами перемещений 120Х180 мм управляется программной системой «Конгур-Зм». По технологическим возможностям установка может быть использована также для сварки металлов толщиной 0,1 — 2,0 мм, резки и фрезерования различных материалов. Установка У512 предназначена для сварки и размерной обработки тонких пленок, засветки фоторезиста при изготовлении металлизированных фотошаблонов интегральных микросхем.
Энергетический комплекс выполнен по каскадно'г схеме умножения напряжения (до 180 кВ). Долговременная стабильность ускоряющего напряжения составляет 1%, ток пучка до 2 мА, диаметр пучка 0,015 мм. Камера установки размером 450Х350Х350 мм откачивается до рабочего давления 1 ° 10-' мм рт, ст.
за 15 мии. двухкоординатный стол имеет пределы перемеще ний 100Х100 мм. Установка работает в комплекте с вычислительной машиной «Электра-13». Установка У601 работает при ускоряющем напряжении 50 — 200 кВ, токе пучка до 2 мА и диаметре пучка порядка 0,01 мм. Она предназначена для микр~ сварки и размерной об!габогкгг полупроводниковых п,брндных микро хем. Баку) мная каг, г ра ра он ром 400Х 400Х 250 мм откачивается до давлени~ 5 10' " мм !'т.
ст. за ! О мнн, Двухкоордннатньш стол обеспечивает перемещенгге изделия по плопшдн 48Х 48 мм с точностью -г-0,05 мм Установка снабжена устройством протрав много управленяя, Сумским заводом электронных микроскопов для электронно-лучевой микро- сварки и размерной обработки серийно выпускается устагговка типа ЭЛУРО. Электронная пушка установки работает при ускоряющем напряжении 50, 75 и 1гн) кВ и токе пучка до!ОмА.