63 (103)

72 Obróbki powierzchniowe

2.58.    Wjakim celu stosuje się implantację jonów?

Zastosowanie implantacji jonów może być wielorakie. Technika ta jest wykorzystywana do wytwarzania elementów półprzewodnikowych (implantacja głównie borem i fosforem), np. tranzystorów bipolarnych, polowych oraz półprzewodnikowych obwodów scalonych. Implantacja znalazła także zastosowanie przy produkcji złącz p-n w bateriach słonecznych i różnego rodzaju detektorach promieniowania. Z metaloznawczego punktu widzenia ważne są zastosowania implantacji modyfikujące własności warstwy wierzchniej, tj. zwiększające twardość i odporność na ścieranie narzędzi i części maszyn, a także poprawiające odporność na zmęczenie. Implantacja zwiększa też odporność na korozję. W stalach narzędziowych implantacja wpływa na zmniejszenie ilości austenitu szczątkowego. Metodą implantacji można również wytwarzać warstwy o własnościach magnetycznych lub związków wprowadzając różne jony w odpowiednich stosunkach (np. SiC, BN i inne). Stwierdzono, że implantacja może zwiększyć żywotność narzędzi nawet czterokrotnie. Przeszkodą na drodze szerszego stosowania implantacji jest duży koszt implantatorów przemysłowych i ograniczona wielkość implantowanych elementów.

2.59.    Co to jest i na czym polega obróbka wiązką elektronową?

Obróbka wiązką elektronową polega na działaniu na powierzchnię elementu wiązki elektronów rozpędzonych w komorze próżniowej w polu elektrycznym do wysokiej energii, dzięki czemu powierzchnia ulega szybkiemu nagrzaniu do wysokiej temperatury. Może nawet nastąpić stopienie materiału. Następuje przy tym silne odgazowanie stopionej strefy. Wiązka elektronów może być stosowana do cięcia, spawania, wtapiania innych pierwiastków lub hartowania powierzchniowego stali.

2.60.    Jakie różnice i podobieństwa występują między obróbką wiązką laserową i elektronową?

W pewnych zastosowaniach obróbka wiązką laserową może być zastępowana przez obróbkę wiązką elektronów. Występują jednakże dość istotne różnice technologiczne między obydwiema metodami. Obróbka laserowa może być stosowana do elementów dużych (np. cięcia blach okrętowych), podczas gdy obróbce elektronowej można poddawać tylko stosunkowo małe elementy, które mogą się zmieścić do komory próżniowej. Powierzchnie obrabiane laserem zwykle pokrywa się powłokami przeciwrefleksyjnymi, czego nie trzeba robić przy obróbce elektronowej. Obróbce elektronowej można poddawać metale, które mają dużą skłonność do łączenia się z gazami, co nastręcza znaczne trudności w przypadku obróbki laserowej (konieczność stosowania nadmuchu gazami szlachetnymi). Strefa przetopiona wiązką elektronową podlega doskonałemu odgazowaniu, czego nie można powiedzieć o przetopie laserowym, w którym następuje skłonność do absorpcji gazów.