Уважаемая государственная экзаменационная комиссия, вашему вниманию предоставляется дипломный проект: разработка ионно-плазменной технологической установки для нанесения защитно-декоративных покрытий на изделия широкого потребления.
Цель данного проекта: разработать ионно-плазменную технологическую установку на которой возможно было-бы реализовать массовую обработку поверхности мелких бытовых изделий широкого употребления для придания им привлекательного (товарного) внешнего вида.
Задачи дипломного проекта: [ПЛАКАТ 1]
Разработанная ионно-плазменная технологическая установка позволяет производить подготовку (очистку от широкого спектра загрязнений) поверхности изделий и наносить защитно-декоративное покрытие на поверхность различных аксессуаров за один цикл обработки. Подготовка поверхности (очистка) производится с помощью ускорителя с анодным слоем (УАС), который применяется и в процессе нанесения, что позволяет получать мелкозернистую структуру покрытия. УАС имеет протяженную (продолговатую) конструкцию, что позволяет при небольших размерах ускорителя равномерно производить очистку поверхности изделий и, при необходимости, их дальнейшую модификацию. Покрытия наносятся с помощью магнетронных распылительных систем. Применение именно МРС для нанесения покрытия обусловлено относительной простотой их конструкции, качеством получаемых покрытий (чистота покрытия, практически полное отсутствие капельной фазы в потоке материала покрытия), высокой адгезией пленок к подложке, низким температурным режимом системы «генератор-подложка». плакат вид общий техотсек
В специальной части дипломного проекта рассматривался температурный режим подложки в ИПТУ на основе МРС, были рассмотрены источники потоков тепла в технологическом отсеке установки и проведен анализ теплового баланса системы. Основной задачей этой части работы было создание методики оценки температуры поверхности подложки при напылении покрытия. В качестве инструментальной среды разработки программного обеспечения выбрана интегрированная среда Borland Delphi 7. Как известно, температура подложки при нанесении на нее покрытий является важным фактором, определяющим многие свойства покрытий - внешний вид, структуру, адгезию и механические свойства. При нанесении покрытий поверхность изделия в зоне напыления нагревается. Контролируемый нагрев детали улучшает свойства покрытий и позволяет регулировать физико-химическое взаимодействие материалов основы и покрытия в момент напыления. Вместе с тем перегрев системы ограничивает интенсификацию процессов роста покрытия, а в ряде случаев приводит к ухудшению адгезии, вследствие образования диффузионных слоев или химических соединений на границе покрытие – подложка, и к изменению физико-механических свойств основы (отпуск, рекристаллизация) [1].
Повышение температуры подложки при нанесении на нее покрытий нежелательно, поэтому важным является анализ причин, вызывающих такой нагрев, и поиск путей стабилизации температуры подложкиЧаще всего оптимальный температурный режим определяется в результате проведения ряда экспериментов.
В конструкторской части проекта были спроектирован технологический отсек вакуумной установки, разработана вакуумная система установки, для которой в результате расчета были выбраны насосы, турбомолекулярный и механический и прочие компоненты вакуумной системы ИПТУ. Разработана так же технологическая оснастка для закрепления обрабатываемых изделий с соответствующими механизмами их передвижения, системы подготовки поверхности изделий и нанесения необходимых покрытий. В конструкцию оснастки заложена возможность изменять характер перемещения изделий, как при подготовке поверхности, так и при нанесениии покрытия. При этом, в ходе реализации технологического процесса, изделия могут совершать круговое движение вокруг продольной оси камеры, планетарное движение вокруг той же оси, либо движение вокруг продольной оси каждого барабана оснастки, причем места их остановки на образующей кругового движения могут изменяться в соответствии с необходимостью для реализации технологического процесса. Такое перемещение деталей обеспечивает высокое качество подготовки поверхности и равномерность нанесения покрытия для изделий самой разной формы и размеров. плакат УАС и МРС
Был проведен рассчет, на основании которого сконструированы источники плазмы: магнетронные распылительные системы и плазменно-ионный ускоритель. Предполагается, что наиболее часто будет использоваться следующий режим работы МРС: ток разряда ~ 15 А, напряжение разряда ~ 500 В, при этом реализуется скорость осаждения покрытия до 18 нм/с. По предположению, для подготовки поверхности изделий наиболее часто будет использоваться режим работы: ток разряда в УАС ~ 13 А, напряжение разряда ~ 86 В. Для каждого из типов технологических источников разработана система хранения и подачи рабочего тела.
В конструкторской части проекта был проведен расчет прочности крышки вакуумной камеры и надежности наносимого покрытия.
В технологической части была разработана маршрутная технология производства одного из возможных видов изделий, в качестве которого выбрано декоративное колецо и спроектирована технологическая оснастка для его производства. Был также разработан технологический процесс нанесения защитно-декоративного покрытия на кольца для производства бижутерии.
В экономической части проекта провведен расчет себестоимости единицы продукции, при том , что за один цикл может напыляться от 256 до 1056 изделий, в зависимости от их размеров.
В разделе безопасность жизнедеятельности и техногенная безопасность был проведен расчет системы вентиляции для производственного помещения где установлена ИПТУ типа разработанной в проэкте, были подобраны соответствующие вентиляторы и вытяжные шкафы в необходимом количестве, предусмотрены меры по снижению шума. В плане техногенной безопасности был произведен расчет защитного заземления вакуумной установки.
ВЫВОДЫ плакат
Спасибо за внимание. Доклад окончен.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
