Какие металлы можно варить полуавтоматом: уроки начинающим, как правильно варить

Сварка алюминия полуавтоматом — советы сварщику

Сварка алюминия полуавтоматом должна выполняться под защитой инертного газа. В основном для этого используют аргон. Иногда к нему добавляется гелий.

Сегодня для сварки металлов применяют различные сварочные аппараты. При их выборе учитывают свойства и поведение металлов во время выполнения сварочных работ. Особый подход требует алюминий и его сплавы. Как и стальные сплавы, этот металл широко используется во многих сферах, поэтому вопрос соединения алюминиевых конструкций и отдельных изделий из него совсем не праздный. Чаще других для этих целей применяется сварка алюминия полуавтоматом.

Особые свойства алюминия

Широкое использование алюминия объясняется его небольшим удельным весом, достаточно стабильной прочностью и коррозионной устойчивостью. Но его поведение при тепловой обработке создает сложности при соединении алюминиевых конструкций и деталей с помощью сварки. Это объясняется спецификой физико-химических свойств алюминия:

• он не изменяет свой цвет при сильном нагревании, поэтому трудно понять по цвету о степени прогрева металла;
• имеет широкий температурный диапазон плавления в отличие от стальных сплавов и начинает плавиться при низком температурном пороге, теряя при этом свою прочность;
• не проявляет склонности к намагничиванию;
• обладает высокой теплопроводностью (в среднем в 5 раз больше, чем стальные сплавы), поэтому при нагреве зоны соединения тепло интенсивно распространяется по всей свариваемой детали. Чтобы его не терять, перед проведением сварочных работ, особенно больших алюминиевых изделий, предварительно проводят их нагрев;

Из-за активного взаимодействия алюминия с кислородом воздуха на его поверхности образуется окисная пленка. При достижении определенной толщины она затем начинает служить защитой алюминия от дальнейшего окисления. В то же время, окисная пленка создает сложности при сварке, т. к. плавится при температуре 2050-2200^оС, в отличие от самого металла, имеющего точку плавления в районе 660

оС.

Задачи сварщика при работе с алюминием

Учитывая особенности поведения алюминиевых сплавов при сварке, вы должны решить в процессе работы основные задачи: избавиться от оксидной пленки, обеспечить стабильную дугу во время сварки и своевременную подачу сварной проволоки, чтобы сварочный процесс алюминия был непрерывным, в противном случае его придется начать заново.

Сварщик должен:

• избавиться от окисной пленки в месте шва: пробить ее электрическим импульсом или провести механическую очистку поверхности с помощью металлической щетки или путем химического травления. Для пробивания пленки используют специальный импульсный режим работы оборудования;
• при выборе режима сварки не допустить прожогов металла из-за повышенной теплопроводности и низкого порога плавления алюминия, приводящего к быстрой потере прочности при нагревании. Для этого он должен обеспечить нужную температуру процесса и дугу от 12 до 15 мм длиной, выбрать правильные электроды и размер присадочной проволоки, подходящий для толщины соединяемых алюминиевых деталей и сопла горелки;
• учитывать склонность алюминия к значительной линейной усадке (почти вдвое больше, чем у сталей) при быстром остывании после нагрева, т. к. это ведет к созданию внутреннего напряжения с образованием деформационных трещин или кратеров в области шва. Для предотвращения этого начинать сварочный процесс нужно при большом сварочном токе, чтобы пробить оксидную пленку, а заканчивать — постепенно снижая его к концу процесса, это смягчит резкую смену температуры и не даст образоваться кратеру.

Технологические особенности сварки

Полуавтоматическая сварка алюминия должна выполняться под защитой инертного газа. В основном для этого используют аргон. Иногда к нему добавляется гелий.

Разбавление аргона углекислым газом при сварке алюминия, как это делают при соединении стальных конструкций аргонодуговым способом, недопустимо.

Допускается выполнение сварного шва полуавтоматом без применения нейтрального газа при условии использования порошковой расходной проволоки. При нагреве она начинает распылять железосодержащий порошок, который образует облако и служит диэлектриком, выполняющим защитную роль также, как инертный газ.

Использование порошковой проволоки в качестве защитного флюса при сварке алюминия стоит применять только в исключительных случаях, т. к. при таком методе сварной шов не будет отличаться высоким качеством.

Задачи, которые стоят перед сварщиком при работе с алюминием, успешно можно решить с помощью сварочного полуавтомата с использованием TIG и MIG технологий.

При TIG технологии используются неплавящиеся электроды на основе вольфрама и присадочная проволока, автоматически заполняющая стык между деталями. При использовании этой технологии необходимо наличие в полуавтоматическом устройстве режима переменного тока, а также высокочастотного розжига дуги.

В этом случае окисная пленка пробивается путем «катодного» распыления ее поверхности в моменты тока с обратной полярностью.

При MIG методе в качестве присадки используют сами электроды, т. к. они являются плавящимися. Такой электрод равномерно подается в сварную зону с помощью устройства автоматической подачи проволоки.

Сварка алюминиевых сплавов полуавтоматическим аппаратом MIG способом проводится с использованием постоянного тока, имеющего обратный характер полярности. Рассмотрим его подробно.

Сварка постоянным током обратной полярности

Процесс выполнения такой сварки изображен на рисунке:

При ее проведении сварочная дуга окружена парами металлического расплава электродной проволоки. Капли жидкого алюминия при постоянной подаче проволоки в виде ионов притягиваются «катодной» поверхностью сварной ванны. При этом происходит их нейтрализация с образованием дополнительного тепла.

В результате такого процесса поверхностная оксидная пленка разрушается. Если окисный слой значительный, то перед проведением сварки его нужно удалить с помощью механической чистки или травлением.

Плавящийся электродный металл заполняет каплями область между стыками деталей, образуя при застывании прочный шов.

Как использовать полуавтомат при сварке алюминия

Любой аппарат, работающий в полуавтоматическом режиме, должен обеспечить стабильную подачу присадочной проволоки, достаточный импульс для разрушения окисного слоя и дальнейшего поддержания дуги или работу с использованием переменного тока. Для этого нужно выполнять следующие правила:

• Подача мягкой алюминиевой проволоки осуществляется специальным прижимным механизмом, который вращается с помощью четырех роликов, имеющих U–форму поверхностной канавки. Для обеспечения стабильной подачи проволоки необходимо отрегулировать давление на прижимной вращающийся механизм. Это поможет избежать зажимания проволочного алюминия во время проведения сварки.
• Расплавление присадочной проволоки происходит способом струйного переноса. Такой режим может быть обеспечен применением переменного тока в 270 ампер или импульсного тока в 100 ампер. Поэтому сварочный аппарат должен иметь возможность настроек таких режимов с помощью блока генерации, т. е. представлять инверторный тип аппарата.
• Аппарат при сварке алюминия должен работать в режиме обратной полярности сварного тока, когда «–» подается на клемму, закрепленную на детали, а электрод подсоединяется к «+». Это обеспечивает создание наивысшей температуры в сварной области.
• Т. к. алюминиевые сплавы при нагревании расширяются больше, чем стальные, то при их сварке для полуавтоматической подачи проволоки в горелках должны использоваться контактные наконечники с диаметром отверстия заведомо с припуском на величину расширения, при этом должен соблюдаться хороший контакт для поддержания электрической искры.
• Для меньшего контактного трения при прохождении проволоки внутри горелки нужно использовать специальный кабельный канал, рассчитанный на алюминий. Обычно он изготавливается из тефлонового материала или на основе графита.
• Важным для успешного выполнения сварного шва является подбор подходящего диаметра сварной проволоки из алюминия. Т. к. этот металл является мягким, то использование тонкой проволоки до 8 мм в диаметре затруднительно ввиду сложности ее прохождения через горелку (она может запутываться с образованием петель и изгибов). Выходом является использование горелок с небольшим размером длины или применения дополнительного приспособления подачи проволоки внутри корпуса горелки.

При использовании толстой проволоки (от 1,2 до 1,6 мм в диаметре) нужно применять высокий сварной ток.

Плюсы и минусы сварки алюминия полуавтоматом

Любой полуавтомат для выполнения сварки имеет в своем устройстве источник получения сварочной дуги, горелки с защитным рукавом для проволоки, кабеля с зажимом на конце для подключения к детали, двигателя и редуктора.

Плюсы полуавтомата:

• Такое устройство аппарата позволяет использовать его в широком диапазоне с разными настройками, помогающими выбрать нужный режим проведения сварочного процесса.
• Контроль дуги можно проводить при любом положении горелки.
• Можно проводить сварку деталей любого размера. При необходимости соединения конструкций больших размеров проводить работу можно без использования защитного аргона.
• Аппарат обеспечивает высокую точность сварного шва.
• Обеспечивается экономный расход расходных материалов и электроэнергии с большой эффективностью.
• Аппараты полуавтоматического типа могут иметь небольшой вес и размеры, а также мобильность, позволяющую устанавливать их в нужном месте.
• Имеют высокий КПД, достигающий 95%.

Минусы полуавтомата:

• Основным недостатком полуавтомата инверторного типа является его высокая стоимость по сравнению с трансформаторными устройствами.
• Такие аппараты боятся пыли, которой в производственных условиях или на стройке достаточно. Поэтому, в отличие от других устройств, они нуждаются в регулярной чистке с продувкой инвертора.
• Электронные схемы управления регулировкой плохо реагируют на минусовые температуры, а перепады температур могут вызвать конденсат и вывести из строя систему.

Ознакомившись с процессом сварки алюминия с помощью полуавтоматического аппарата и его тонкостями, вы можете самостоятельно приступать к работе. Соблюдение всех рекомендаций статьи и правильного проведения технологического процесса позволит добиться качественного надежного соединения изделия из алюминия.

Полуавтоматическая сварка: как пользоваться полуавтоматом, технология

Производство качественных металлических конструкций всегда сопряжено применением сварочных технологий. Они создают разнообразные сооружения, приборы, важное оборудование и другие элементы с особым значением. Но вот сварка полуавтоматом считается одним из популярных методов сваривания, который применяется в разных областях промышленности.

Его используют для сваривания изделий из черных и цветных металлов с разной толщиной. А применение специальных технологий позволяет улучшить качество и прочность сварного шва. Но все же чтобы проведение процесса было правильным стоит рассмотреть основные особенности и нюансы этого метода сваривания.

Что такое полуавтоматическая сварка

Полуавтоматическая сварка относится к подвиду дугового сварочного процесса, во время которого присадка подается в сварочную зону механизированным способом. А вот перемещение горелки производится вручную оператором, при этом применяется защита сварочной ванны газовой смесью.

В соответствии с газом технология сварки полуавтоматом разделяется на основные виды, которые часто используется в производстве: MIG (Metal Inert Gas) — инертный газ и MAG (Metal Active Gas) — активный газ. В редких случаях применяется сваривание с использованием флюсовой проволоки без защитного газа.

Устройство полуавтомата

Полуавтоматическая дуговая сварка осуществляет качественное сваривание изделий из черного и цветного металла. Она подходит даже для ржавого и оцинкованного металла. А вот при сваривании компонентов из сложно свариваемых материалов рекомендуется использовать медную и алюминиевую проволоку. Применение данных элементов обеспечивает образование прочного и крепкого шва.

Для сварки требуется полуавтоматическое сварное оборудование. И перед тем как приступать к процессу стоит рассмотреть важные особенности устройства аппарата.

Чтобы понять, какой нужен сварочный полуавтомат, необходимо изучить его устройство. Конструкция прибора включает следующие компоненты:

• основной блок. Это важный элемент устройства оборудования, он отвечает за подачу питания к электродной проволоке;
• сварочный рукав или шланг;
• горелку, внутри которой имеется проволока;
• наконечник токопроводящего вида;
• систему для подачи защитного газа.

Для проведения работ используется механический агрегат, в устройстве которого предусмотрена катушка с проволокой, именно она выполняет функции плавящегося электрода. Дополнительно предусмотрен механизм, который осуществляет автоматическую подачу катушки. Силу тока и скоростные показатели для подачи электрода сварщик подбирает на оборудовании самостоятельно, данные параметры зависят от вида сплавляемого металла, от скорости передвижения горелки.

Имеется много видов аппаратов, которые используются для сварочного процесса. Для их упорядочивания применяются различные классификации. В зависимости от способа защиты материала при сварочных работах выделяют следующие типы:

• сварка металла полуавтоматом под слоем флюсов. Флюс является порошкообразным составом, который присутствует в сердцевине рабочей проволоки. По химическим качествам он похода на обмазывающий состав для электрода;
• сварка на полуавтомате с использованием инертных и активных газовых смесей.

В зависимости от способа подачи электродной проволоки сварочное оборудование разделяют на:

1. Стационарное. Приборы зафиксированы на подставке или специальной консоли.
2. Переносное. Оборудование имеет вид переносимой тумбы.
3. Передвижное. Это специальная тележка, которая предназначена для перемещения в пределах помещения.

Как работает полуавтомат

Чтобы понять, как работает полуавтоматическая сварка стоит рассмотреть принцип работы оборудования. Во время обработки на область свариваемого участка непрерывно подается электродная проволока. По этой причине сварщик не должен постоянно устанавливать новые электроды.

Во время сварки производится нагревание и деформирование свариваемых изделий. Между металлическим элементом и электродом, который находится под напряжением, в газовой смеси образуется электрический разряд. Качественные характеристики соединения повышаются благодаря применению инертного газа, именно он предотвращает появление окислов.

Стоит отметить! Технология полуавтоматической сварки получила это название, потому что подача проволоки производится автоматически, а контроль подачи и сварочный процесс производится сварщиком вручную.

Среди основных особенностей работы полуавтомата можно выделить:

1. У полуавтоматического оборудования предусмотрено два полюса — с положительным и отрицательным зарядом. Полярность подключения подбирается в соответствии с металлом, который сваривается. Один зажим прикрепляется к свариваемому изделию, другой подается к скользящему контакту горелки.
2. Параметры силы тока выбирается согласно характеристикам материала, который применяется для сваривания.
3. Для подбора оптимальных показателей силы тока сварщики применяют специальные таблицы, следуют рекомендациям изготовителя сварочного оборудования.
4. Скоростные показатели подачи задаются с помощью коробки передач или шестерни.
5. Газовое полуавтоматическое оборудование предназначено для работы с инертным или углекислым газом. Для проведения сварочных работ подается сварочная проволока для полуавтоматического прибора, которая имеет в составе магний и кремний. Постепенно происходит ее расплавление и последующая подача на свариваемую область.
6. Вместе с проволокой подается газ, который обеспечивает защиту металлическому изделию и электроду от отрицательного влияния кислорода.
7. При применении аппаратуры для флюсовой проволоки газ не требуется. При проведении сварки полуавтоматом без газа происходит сгорание флюса и образование газа, именно он нейтрализует отрицательное воздействие воздуха.

Технология сваривания в среде защитного газа

Существуют разные способы сварки полуавтоматом, но метод с использованием газа считается самым востребованным. Для работ могут использоваться разные газовые смеси, но чаще применяют аргон, углекислоту, гелий. Углекислота и гелий обладают небольшим расходом, они считаются недорогими. По этой причине данные газовые смеси применяются достаточно часто.

Важно! Главное предназначение газа состоит в защите свариваемого участка от окисления, которое может происходить при взаимодействии с кислородом. Именно это отражается на прочности и качестве шва.

При применении углекислоты области, которые будут свариваться, предварительно зачищаются от ржавчины, загрязнений, краски. Для этого используется щетка по металлу и наждачная бумага.

Выделяют следующие виды полуавтоматической сварки, во время которых применяются газовые смеси:

• без отрыва от тела металл. Сваривание шва происходит непрерывно, слой наносится от начала до намеченного конца;
• точечное сваривание. Соединение изделий производится при помощи сварочных точек, через заданные промежутки, по всей длине свариваемой области;
• сварка с использованием короткого замыкания. Данный тип сваривания обычно производится в автоматическом режиме, его используют для соединения тонких металлических листов. Во время него используются электрические импульсы, которые генерируют оборудование. Замыкание расплавляет металл и соединяет изделия друг с другом.

Полуавтоматическое сваривание с применением углекислого газа часто осуществляется в режиме переменного тока. Перед тем как начинать процесс требуется настроить полуавтомат для последующего сваривания изделий. Регулирование параметров осуществляется в соответствии с типом металла.

После подготовки и настройки аппарата можно приступать к работам. Как варить сваркой полуавтомат:

1. Для начала откручивается вентиль подачи газа, а уже потом поджигается дуга.
2. Проволокой нужно коснуться металлического изделия и запустить процесс. Проволока будет подаваться автоматически при каждом нажатии на кнопку «Пуск».
3. При проведении сварочного процесса проволока удерживается в перпендикулярном отношении к заготовке, но при этом не нужно перекрывать обзор к заливаемой ванночке-соединения.
4. Между изделиями, которые свариваются, требуется выдерживать нужный зазор.
5. Если показатель толщины изделия составляет не больше 1 см, то зазор должен быть не больше 1 мм. Если же обрабатываемые изделия толще 1 см, то зазор берется 10 % от их толщины.
6. Удобно сваривать изделия в положении лежа или на железной подкладке, которая размещается снизу вплотную к основному металлу.

Особенности сваривания алюминия

Обязательно нужно знать, как нужно правильно сваривать этот металл полуавтоматом. Стоит учитывать, что алюминий обладает характерными особенностями, поэтому при проведении его сваривания стоит соблюдать некоторые нюансы. На поверхности этого металла имеется тонкий слой из амальгамы. Ее температура расплавления составляет больше 2 тысяч градусов Цельсия, а вот основное тело расплавляется уже при температуре 6500 °С. По этой причине во время сварки применяется инертный газ — аргон.

При работе с алюминием обязательно должна применяться специальная подложка — она предотвратит растекание металла. При сварке используется сварочный ток для полуавтомата, который имеет обратную полярность. На изделие прикрепляется катода, а вот горелка выполняет функции анода. Этот прием улучшает качество плавления, способствует быстрому разрушению амальгамы.

Сварка без инертного газа

Полуавтоматическая сварка без газа обладает отличительными особенностями. Процесс можно проводиться с использованием газа или выполняться без газа с применением обычной проволоки. Востребованным методом соединения изделий является соединение с покрытием из флюса. Но часто он применяется в промышленности, потому что флюс является дорогостоящим материалом.

При проведении сварки без газа применяется высокая температура. Она расплавляет порошок, что приводит к появлению облака из газа, оно предотвращает окисление сварочной ванны. А кран на баллоне с инертным газом в это время перекрыт. Главное преимущество порошковой проволоки состоит в том, что она позволяет провести сварку даже при сильном ветре. А в случае с подачей газа сильный ветер может стать главным препятствием.

Стоит отметить! Порошковая проволока имеет некоторые ограничения по применению. Она не подходит для работы с тонким листовым металлом и среднеуглеродистой сталью. В этих случаях наблюдается высокая вероятность появления больших горячих трещин.

Особенности механизма подачи проволоки

Чтобы понять, как пользоваться сварочным полуавтоматом стоит внимательно рассмотреть его устройство. Но все же особое внимание обращается на свойства механизма подачи проволоки. Его устройство может быть нескольких типов:

• толкающее;
• тянущее;
• комбинированное.

Подбор вида зависит от показателей длины рукава, который соединяет корпус полуавтоматического аппарата и горелку. При показателе длины рукава до 3 метров используется механизм с толкающим устройством. При превышении 3 метров стоит применять привод тянущего или комбинированного типа.

Толкающий привод находится внутри корпусной части оборудования. Привод с тянущим устройством располагается в ручке горелки. Устройство механизма проволоки в полуавтоматическом оборудовании достаточно простое. Главными элементами являются ролики. Один из них является ведущим, а другой прижимным.

Основные дефекты шва

Обязательно нужно знать, как правильно пользоваться сваркой и полуавтоматом, это поможет в дальнейшем избежать неприятных проблем и ухудшения качества сварного соединения. Если технология будет проводиться неправильно с нарушением ряда правил, то в этом случае не избежать появления трещин, пор в металле шва, прожогов, наплывов. Также может отмечаться неравномерность соединения по длине и ширине.

Качество сварки полуавтоматом зависит от следующих факторов:

• диаметр проволоки. С меньшим ширина соединения будет недостаточной, а с большим — увеличится, это отразится на глубине провара;
• сила тока. Отражается также на глубине провара: чем больше показатель силы тока, тем глубже соединение. Это в итоге моет привести к появлению прожогов, особенно если будет свариваться металл с тонкими стенками;
• напряжение дуги приводит к увеличению ширины соединения;
• скорость сварки. При большом показателе скорости уменьшается глубина проваривания, соединение становится узким. При недостаточной скорости проявляются прожоги, структура шва становится неравномерной. Иногда это приводит к короблению изделия.

В любом случае чтобы правильно провести полуавтоматическую сварную технологию необходимо знать ее главные особенности и нюансы, а от сварщика требуется опыт и навыки. Не стоит браться за работу, если вы ни разу не сталкивались с этим способом сварки. Кроме этого необходимо знать, что нужно для сварки полуавтоматом, а именно какое оборудование и материалы требуются для проведения процесса. Все тонкости и характеристики помогут провести все правильно и без ошибок.

Интересное видео

Сварка полуавтоматом для начинающих: видео уроки

Для сварки металлов может применяться лазерный луч, пламя горелки или плазма, но одним из самых простых и компактных вариантов устройств для выполнения такого вида работ является полуавтоматический аппарат.

Чтобы шов металла получился максимально ровным и защищённым от окисления, сваривание металлов таким способом лучше всего осуществлять с использованием защитного газа.

Сварка полуавтоматом для начинающих сложна только в первые минуты освоения. Чтобы максимально ускорить процесс обучения следует заранее изучить основные правила обращения с таким устройством.

Сварочный полуавтомат: принцип работы

Для того чтобы при использовании сварочного полуавтомата не «убить» устройство. А также не получить травму самому следует знать о правилах техники безопасности и принципе работы аппарата.

Сварочный полуавтомат состоит из:

• корпуса, в котором находится мощный трансформатор;
• шланга для подачи тока и газа к горелке;
• кабелей для подключения к «массе» и электрической сети;
• механизма подачи проволоки.

Также для сварки полуавтоматом потребуется приобрести бобину со специальной сварочной проволокой и баллон с углекислым газом.

Принцип работы полуавтоматического аппарата следующий:

1. Сварочный ток подаётся на горелку одновременно с защитным газом.
2. В качестве электрода в горелке используется сварочная проволока, которая подаётся в автоматическом режиме с помощью специального механизма.
3. Между свариваемым изделием и проволокой образуется электрическая дуга, которая расплавляет металл в среде защитного газа, что позволяет получить качественный шов без окислов.

Основные правила техники безопасности при работе со сварочным полуавтоматом следующие:

• корпус сварочного аппарата должен заземлён;
• запрещается использовать устройство даже при незначительных механических повреждениях или любых других неисправностях;
• при значительных перерывах в работе следует обязательно отключать устройство от электрической сети и выключать подачу защитного газа;
• не проводить работы рядом со легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами;
• во время работы использовать защитную маску и перчатки.

Как только основные принципы работы с полуавтоматом будут усвоены можно приступать к практическим работам.

Сварка полуавтоматом: первый опыт

Для получения практического опыта рекомендуется вначале потренироваться на ненужных металлических обрезках, прежде чем приступать к выполнению сложных работ требующих от сварщика высокой квалификации.

Для практической работы необходимо подготовить:

• сварочный аппарат;
• перчатки;
• защитную маску;
• баллон с газом.

Первое что необходимо сделать, это настроить сварочный аппарат. Правильно отрегулированная сила подаваемого тока позволит выполнить сварочный шов идеально ровно и без обрывов.

Этот параметр напрямую зависит от толщины свариваемого металла, поэтому прежде чем приступить к работе необходимо ознакомиться с инструкцией к электрическому прибору. В которой должна быть указана рекомендуемая заводом-изготовителем сила тока для определённой толщины свариваемых деталей.

Выбор режимов сварки

Также следует сделать правильный выбор скорости подачи сварочной проволоки, которая регулируется специальным механизмом.

Оптимальный диаметр проволоки для сваривания равен 0,8 мм, но при работе с очень тонким металлом можно установить электрод 0,6 мм, чтобы при сниженной силе тока осуществлялось расплавление металла без затухания дуги.

Если есть возможность, то лучше приобрести итальянскую проволоку для сварки полуавтоматом. Импортные аналоги более качественные, но и стоимость таких изделий будет в несколько раз выше.

Несмотря на более высокую стоимость, такой электрод более подходит новичкам, по причине более лёгкого получения желаемого результата, даже при недостаточном опыте обращения с электросварочным аппаратом.

Видео-инструкция: настройка.

Баллон с редуктором

Для того чтобы защитить место сварки от воздействия кислорода, подаётся защитный газ. Самым дешёвым вариантом использования защитного газа является приобретение углекислотного баллона с редуктором.

Редуктор с манометром обязательно должны быть установлен для контроля давления подаваемого газа. Для осуществления качественной сварки металлов в среде защитного газа достаточно установить рабочее давление около 0,2 атмосфер.

Защитная маска

Для предохранения зрения варить полуавтоматом следует только с использованием защитной маски, например, Хамелеон. Современные изделия имеют в своей конструкции специальную регулировку, которая позволяет настроить защитный механизм таким образом, чтобы обеспечивалась качественная защита только во время горения дуги.

При затухании процесса плазменного горения окошко маски будет достаточно прозрачным, чтобы можно было продолжать работу без снятия защитного приспособления. Такие сварочные маски особенно будут удобны начинающим сварщикам, в устаревших моделях слишком сильно затенялось защитное стекло, что делало процесс сварки очень неудобным, по причине плохой видимости сварочного шва после затухания дуги.

Технология сварки

Когда все подготовительные работы будут осуществлены, необходимо подключить «массу» к свариваемой металлу. Если работать приходится с небольшими деталями, то сваривание производится на металлическом столе, к которому и подключается соответствующий проводник.

Если нет стола, то работу можно осуществить на горизонтально расположенном металлическом листе толщиной не менее 2 мм, к которому и осуществляется подсоединение «массы» сварочного аппарата.

Перед началом сварочного процесса необходимо также отрегулировать величину выступания сварочной проволоки из сопла. Рекомендуется установить такой выступ в размере не более 5 мм. Если проволока перед началом выполнения сварочных работ выступает более значительно её необходимо укоротить с помощью кусачек.

Прежде чем выполнить сплошной сварочный шов рекомендуется максимально близко расположить свариваемые детали и не менее чем в двух местах осуществить точечное сваривание чиркнув электродом по металлу в месте соединения. Это необходимо для того чтобы обеспечить неподвижность свариваемых деталей.

Если необходимо наварить один лист металла на другой, то в этом случае можно воспользоваться струбцинами для надёжного закрепления привариваемых деталей. После того как будет обеспечена неподвижность деталей любым из перечисленных способов, можно приступать к выполнению сварочного шва.

Для сварки деталей делается запал дуги и производится расплавление металла в месте соединения металлов с формированием шва. Если при первых попытках сварить детали дуга не будет стабильно зажигаться необходимо увеличить силу тока подаваемую сварочным аппаратом.

Для правильного образования дуги необходимо на короткое время коснуться проволокой металлических деталей, к которым подключена «масса». Затем оторвать проволоку на минимально возможное расстояние для образования стабильного горения электрической дуги. Таким образом проваривается шов от одного края к другому, постепенно перемещая дугу над поверхностью свариваемых деталей.

Видео: соединение тонкого метала.

Видео: сварка толстого металла для начинающих.

Сварка алюминия

Применение защитных газов в полуавтоматической сварке позволяет выполнять качественное соединение алюминиевых деталей таким способом. Сварка алюминия является довольно сложным процессом даже для опытного специалиста, тем более непросто будет выполнить такую работу начинающим сварщикам.

Как варить полуавтоматом алюминиевые детали:

• зачищается поверхность свариваемых деталей от оксидной плёнки;
• нагреваются заготовки в печи или с использованием газовой горелки;
• включается сварочный аппарат в режим переменного тока высокой частоты;
• подключается баллон с аргоном или аргоногелиевой смесью;
• производится запал дуги и поддерживается её длина в диапазоне 12-15 мм.

Таким образом происходит сваривание деталей из этого легкоплавкого металла. В качестве присадочной проволоки, для выполнения работы, потребуется приобрести изделия из алюминия. А для обеспечения стабильной подачи проволоки аппарат должен быть оборудован соплом большего диаметра.

Видео:

Заключение

Как правильно варить полуавтоматом с углекислотой начинающим сварщикам вы узнали из данной статьи. Для закрепления полученных сведений рекомендуется сразу же приступить к практическим занятиям и осуществить пробное соединение деталей таким методом. Видео уроки позволят быстрее освоить полуавтомат в домашних условиях.

К свариванию алюминия и других цветных металлов рекомендуется приступать только после того, как хорошо будет освоена сварка чёрных металлов. В этой статье рассказывается, как варить нержавейку полуавтоматом.

Как варить полуавтоматом, уроки — смотреть видео онлайн

Сварочный полуавтомат: принцип работы

Для того чтобы при использовании сварочного полуавтомата не «убить» устройство. А также не получить травму самому следует знать о правилах техники безопасности и принципе работы аппарата.

Сварочный полуавтомат состоит из:

• корпуса, в котором находится мощный трансформатор;
• шланга для подачи тока и газа к горелке;
• кабелей для подключения к «массе» и электрической сети;
• механизма подачи проволоки.

Принцип работы полуавтоматического аппарата следующий:

1. Сварочный ток подаётся на горелку одновременно с защитным газом.
2. В качестве электрода в горелке используется сварочная проволока, которая подаётся в автоматическом режиме с помощью специального механизма.
3. Между свариваемым изделием и проволокой образуется электрическая дуга, которая расплавляет металл в среде защитного газа, что позволяет получить качественный шов без окислов.

Основные правила техники безопасности при работе со сварочным полуавтоматом следующие:

• корпус сварочного аппарата должен заземлён;
• запрещается использовать устройство даже при незначительных механических повреждениях или любых других неисправностях;
• при значительных перерывах в работе следует обязательно отключать устройство от электрической сети и выключать подачу защитного газа;
• не проводить работы рядом со легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами;
• во время работы использовать защитную маску и перчатки.

Устройство полуавтомата

Чтобы лучше понять, как сваривать полуавтоматом, необходимо изучить его устройство.

Основные составные части аппарата:

1. Корпус.
2. Источник питания.
3. Блок управления.
4. Горелка.
5. Бобина с проволокой.
6. Механизм подачи проволоки.
7. Кабель, с помощью которого происходит подсоединение к “массе”.
8. Шланг, предназначенный для подачи газа.
9. Инертный газ в емкости.

Можно приобрести дополнительные приспособления, например, защитный экран или стойку для рукава.
Источниками питания для полуавтоматических аппаратов, работающих, как правило, на постоянном токе, применяют инверторы или выпрямители. Предпочтительными являются инверторы, но стоимость их гораздо выше.

Сварочный рукав – это шланг, с помощью которого на место проведения работы подаются газ, проволока и жидкость для охлаждения. Один его конец подсоединен к аппарату, а второй – к газовой горелке. Внутри сварочного рукава по центру располагается узел, с помощью которого подается проволока. Охлаждающая жидкость имеется только в некоторых моделях. Чем длиннее шланг, тем больше возможность сварки в местах, доступ куда затруднен. Для подключения шланга используется унифицированный разъем по евро стандарту.

Большой штуцер в центре служит для выхода проволоки. Маленький рядом – для подачи газа. Два контакта вверху необходимы для того, чтобы переключать режимы. Внизу подключены провода, с помощью которых подается ток.

К шлангу подсоединена горелка, куда и выводятся все провода, а также трубки. Главные составляющие горелки – рукоятка и выходящая из нее направляющая трубка.

На рукоятке имеется переключатель режимов. На трубке закреплены рассеиватель газа, контактный наконечник, сопло. Контактный наконечник является сменной деталью, поскольку он бывает разным при каждом диаметре проволоки. Сопло зависит от размеров наконечника.

Проволока для сварки намотана на катушку, которая может иметь различные размеры. Устройство, подающее проволоку, включает в себя механизм с роликовой подачей. На роликах сделаны канавки для разных диаметров проволоки. Роль электродвигателя – осуществление вращения. Регулирование натяжения проволоки осуществляется вручную.

Ролики используются для порошковых проволок. Их может быть два или четыре. Вот, в основном, все, что нужно для полуавтоматической сварки.

Возможные дефекты шва при сварке полуавтоматом и как их не допустить

Дефекты шва возникают, если варить с нарушением технологии и неправильно осуществлять подбор расходных материалов. В этом случае не избежать трещин, подрезов, пор в металле шва, неравномерность его по ширине и длине, а также прожогов, наплывов и других дефектов. Неверно подобранные следующие величины сказываются на таких факторах:

1. Диаметр проволоки: с меньшим ширина шва будет недостаточной, с большим – увеличится, что скажется на глубине провара.
2. Сила тока. Скажется тоже на глубине проваривания: чем больше величина, тем глубже шов, что приводит к прожогам, особенно если варить тонкостенный металл.
3. Напряжение дуги увеличит ширину шва.
4. Скорость сварки. При большой величине уменьшается глубина проваривания, шов становится узким, при недостаточной величине возникают прожоги, шов будет неравномерным, а в некоторых случаях это приведет к короблению изделия.

Классификация полуавтоматов

Разделение полуавтоматических приборов для сварки осуществляется по различным признакам.

Тип прибора

Это в основном относится к корпусу прибора. Если все составные части находятся в одном корпусе, то это будет однокорпусной вид. В двухкорпусных моделях в одном блоке находится сварочная горелка, механизм подачи проволоки, пульт управления. Во втором блоке расположен источник тока, имеющий аппаратуру для регулирования пуска.

Вид проволоки

В полуавтомате могут применяться два вида проволоки: алюминиевая или стальная. Имеются универсальные приборы, обеспечивающие работу с любым из этих видов.

Защита шва

Происходит тремя способами: слоем флюса, в защитных газах, с помощью порошковой проволоки. Наиболее распространенным способом является использование защитных газов. Нюансом служит то, что порошковую проволоку можно также использовать в газовой среде.

Характер перемещения

Для серийного производства используются стационарные аппараты. В быту и для проведения выездных работ более удобными будут переносные полуавтоматы. Передвижные приборы перемещаются на шасси с колесами.

Подключение к электросети

Однофазные полуавтоматы, имеющие небольшую мощность, можно включать в обычную розетку. Трехфазные требуют наличия специальных разъемов.

Подача проволоки

При толкающем типе привод подталкивает проволоку в сварочную горелку. В конструкции с тянущим типом привод располагается в ручке горелки и вытягивает проволоку с катушки, на которую она намотана. К гибриду относится тянуще-толкающий вид.

Обучение

Обучение на полуавтоматическую сварку можно пройти на специальных курсах. Программа включает в себя теоретические и практические занятия. Можно выбрать индивидуальное обучение по удобному для ученика расписанию и также узнать все о сварке полуавтоматом. После окончания необходимо сдать экзамен и доказать, что все знания усвоены.

Выдается удостоверение установленного образца, в котором перечисляются прослушанные предметы, практические занятия и указывается, что присвоено звание “Электрогазосварщик”. Возможно получение диплома международного образца, что дает возможность применить полученные знания в других странах.

Обучение сварки полуавтоматом дает представление о видах аппаратов полуавтоматов, выборе режима сварки и диаметра проволоки, технологии процесса сварки. Прослушанные уроки по теории “сварочные полуавтоматы” позволят разбираться в обозначениях используемых материалов и маркировки проволоки. Основы сварки полуавтоматом включают в себя сведения об устройстве приборов полуавтоматов, принципе их работы, обеспечении безопасности сварщика, проведении подготовительных работ, выборе режимов сварки.

На курсах можно не только узнать все для сварки полуавтоматом, но и применить полученные знания на практике. Они проводятся под руководством наставника, который укажет на ошибки и разъяснит методы их устранения. Групповые занятия имеют то преимущество, что на них можно услышать вопросы других учеников и узнать правильные ответы. На практических занятиях следует прислушиваться к разбору всех ситуаций, из которых можно узнать много полезного.

Уроки сварки полуавтоматом проводят профессионалы, обладающие большим опытом. Приобретенная профессия является востребованной и высокооплачиваемой. На курсы могут также записаться уже имеющие профессию сварщика, но желающие повысить свою квалификацию. Разобраться, что такое сварка на полуавтомате поможет обучение на специализированом курсе. Полученные знания помогут с легкостью читать чертежи и разбираться в технологических материалах.

Сварка полуавтоматом

Отличительная особенность данного типа сварки состоит в использовании подвижного плавящегося электрода (проволоки) и защитного газа.

Защищать электрическую дугу нужно, чтобы расплавляемый металл и окружающая среда не контактировали между собой, потому что данный процесс (окисление азота и кислорода) влечет за собой образование таких компонентов как оксиды и нитриты, которые, попадая в металл, приводят к ухудшению качества шва. Именно для этих целей и используются баллоны с защитными газами: с аргоном, гелием, углекислотой или их смесями.

Принципы сварки полуавтоматом при помощи проволоки

Полуавтоматическая сварка производится по следующему принципу. Подвижную проволоку под напряжением пропускают через газовое сопло, далее она плавится, так как на нее действует электрическая дуга, но постоянная длина дуги сохраняется при помощи автоматического механизма подачи. Это и есть суть принципа автоматизации, а выбор направления и скорости сварки осуществляется собственными силами.

Можно осуществлять сварку и не используя газ. Для этого пользуются самозащитной («порошковой») проволокой, в состав которой входят марганец, кремний и другие металлы раскислители, при сгорании которых, образуется защитная среда вокруг проволоки.
Сварочное оборудование

Сварочная установка должна состоять из следующих компонентов:

• горелка;
• шланг, через который подается проволока и газ;
• механизм, подающий проволоку;
• управляющая панель;
• моток проволоки;
• электрический провод;
• блок полуавтоматического управления;
• шланг, подающий газ;
• редуктор, снижающий газовое давление;
• нагреватель;
• газовый баллон высокого давления;
• выпрямитель.

Сварочная проволока

Вслед за широкой востребованностью полусварочных автоматов промышленность начала создавать различные виды проволок для них. Правильный ее выбор повышает производительность сварочного процесса, улучшает качество шва. Немаловажным аспектом является повышение безопасности. ГОСТ 2246 содержит требования к составу и качеству проволоки. Среди большого количества видов марок находят постоянное применение лишь некоторые из них. Остальные являются узкопрофильными.

Тип, диаметр и марка проволоки зависят от химического состава и толщины свариваемых металлов. Состав проволоки должен соответствовать аналогичной характеристике материала. Поэтому проволоки разделяют на три крупных вида: низкоуглеродистую, легированную и высоколегированную.

Вид марки обозначен на маркировке. Буквы и цифры указывают на состав и процентное соотношение входящих элементов. Проволока, в которой уменьшено содержание вредных веществ, таких, как сера и фосфор, в конце маркировки имеют букву “А”. Две буквы “АА” свидетельствуют о металле высокой очистки.

Диаметры проволоки для сварки полуавтоматом находятся в диапазоне от 0,3 до 12 мм. Выбор диаметра зависит от толщины деталей. Так, например, если предстоит сварка деталей, имеющих толщину 3-5 мм, то диаметр проволоки должен быть не больше 2 мм. На выбор проволоки также оказывает влияние выбранная сила тока. Для экономии при процессе сварки ведут контроль расхода присадочного материала. На него оказывают влияние состав свариваемого металла, диаметр проволоки, ее качество.

Сварочный полуавтомат инвертор

Сварочный полуавтомат инвертор – это достаточно новый агрегат на рынке сварочного оборудования. Однако, он уже пользуется огромной популярностью, и применяется повсеместно для наплавки и сварки изделий из металла, деталей и конструкций. Данные приборы осуществляют сварку на электродной проволоке, с защитой инертными газами.

Отличительные особенности полуавтомата от инвертор

Сварочные инверторы, дали толчок для развития сварочной аппаратуры, которая с каждым днем совершенствуется. Развитие сварочных технологий, также набрало оборот. Все эти факторы и привели к созданию полуавтомата инверторного типа. Инверторные аппараты имеют массу плюсов в сравнении с конструкциями традиционного типа, что дало возможность говорить что инверторы — самый популярный вид сварочной аппаратуры, предлагаемой на рынке. Все дело в их конструктивных особенностях.

Инвертор

Полуавтоматический инверторный сварочный аппарат оснащен инверторным источником тока. Это прибор, задача которого — преобразование входящего в него переменного тока в постоянный. Из вышесказанного, можно сделать вывод, что вся работа инвертора построена на выпрямителях и высокочастотном трансформаторе.

полуавтомат

В более продвинутых аппаратах, устанавливаю еще и корректор коэффициента мощности. Эго задача — синхронизация тока по синусоиде входного напряжения, что обеспечивает стабильное напряжение инвертора.

Сварочный полуавтомат без газа

Одним из наиболее часто задаваемых вопросов о сварке является «чём сварочный полуавтомат без газа отличается от агрегата, работающего на газу?». Существует много различных доводов и размышлений по этой теме, но какое же основное отличие? Что ж, попробуем разобраться в этом.

Если говорить в общих чертах, то при помощи углекислотных (или сварочных полуавтоматов на газу) производиться сварка, защищенная инертной газовой средой: тут может использоваться как обычная углекислота, так и смесь углекислоты с аргоном. Поскольку углекислый газ блокирует такой процесс как горение, следовательно, в месте сварки высокие температуры отсутствуют, то металл не прогорает.

Плюсы и минусы сварки с газом и без газа

При сваривании без газа, зона сваривания является полностью защищенной. При помощи флюса образовывается защитная поверхность, поскольку флюс более легкий, чем металл.

При осуществлении сварки с газом (к примеру с углекислотой), условия сварки являются наиболее благоприятными, кроме этого, в зоне сваривания происходит охлаждение металла. Этим способом пользуются немного чаще. Помимо этого, он является более выгодным с экономической точки зрения.

При осуществлении сварки сварочным аппаратом без газа, ни в коем случае нельзя пользоваться обычной проволокой. При использовании обычной проволоки, качество шва будет очень низким, он получится неровным, и будет иметь раковины. Произойдет серьезное увеличение расхода проволоки, поскольку её значительный объем просто испаряться.

А главное – в области сварки (в сварной ванне) будет наблюдаться воздействие кислорода, а следовательно – в шве будут образовывать окислы, и много каверн.
Какой метод сварки выберете вы, с использованием газа или без него – это исключительно ваше решение. А необходимое для этого оборудование, вы всегда с легкостью можете подобрать в специализированных магазинах.

Подготовка

Перед тем, как варить сварочным полуавтоматом, необходимо провести подготовительные работы. Они начинаются с регулировки сварочного полуавтомата. Для этого следует выбрать правильное значение силы тока, и выставить его на аппарате.

Затем регулируются скорость подачи проволоки и расход газа, который устанавливается с помощью вентиля на редукторе баллона. Оценить правильность настроек можно на небольшом куске металла. При грамотной настройке должен получиться плотный ровный шов.

После этого выставляют оптимальное значение расхода газа. Если оно будет недостаточным, в сварочном шве появятся поры. Границы верхнего значения не существует, но при неоправданно большом газ будет уходить в атмосферу бесполезно, что увеличит расходы. При недостаточно качественном шве следует произвести перенастройку.

Затем надо проверить, достаточное ли количество газа для создания рабочего давления находится в баллоне. Рабочее – давление, позволяющее осуществлять надежную защиту ванны в зоне проведения работ. Потом надо определиться с полярностью.

После выбора полярности необходимо подключиться к соответствующей клемме. Прямую полярность обеспечит подключение сварочного кабеля к положительной клемме. Обратную полярность используют для проведения очень точных работ.

Технология процесса

Особенности сварки полуавтоматом заключаются в том, что вместо электродов применяется проволока и процесс происходит под защитой газа. Техника сварки полуавтоматом заключается в поддержании постоянной температуры. При недостаточном нагреве не осуществится нормальное расплавление кромок и не произойдет хорошего перемешивания их с присадочным материалом. При чрезмерно большом повышении температуры начнется кипение металла и его испарение.

Приемы сварки полуавтоматом бывают двух видов. Первый заключается в том, что от начала до конца делается непрерывный шов. При втором методе применяется точечная сварка. Сварочные точки располагают через одинаковые промежутки.

Технология сваривания имеет особенности в зависимости от толщины металлических деталей, видов соединений и их расположения в пространстве. Тонкие детали легче сваривать полуавтоматом, если они расположены в вертикальной плоскости. Если толщина металлических деталей не превышает 4 мм, то можно не проводить разделку кромок. Толстые детали лучше сваривать в среде гелия или аргона. При этом необходимо следить, чтобы не происходило отклонение оси горелки от вертикали.

При сварке полуавтоматическим прибором угловых и тавровых соединений детали следует устанавливать “в лодочку”. Тонкие нахлесточные соединения выполняют за один проход, используя медную или стальную подкладку. Детали, толщина которых превышает 1,5 мм, можно сваривать на весу, осуществляя несколько проходов.

Правила сварки полуавтоматом:

1. Сварку следует осуществлять таким образом, чтобы сварочная ванна была видна исполнителю. Это возможно, когда проволоку держат прямо или под маленьким углом.
2. Зазор между свариваемыми элементами при их толщине 1 см должен быть не менее 1 мм. Затем его рассчитывают, исходя из формулы – 10% от их толщины. Во время всего процесса сварки зазор должен быть постоянным.
3. Если применяется подкладка, то ее помещают снизу на свариваемые детали, обеспечивая плотность.
4. Необходимо контролировать значение тока и величину дуги. Это уменьшит разбрызгивание раскаленного металла.
5. Тонкую проволоку следует вести вдоль шва. При большом диаметре желательно совершать колебательные движения, которые способствуют разогреву кромок.

Настройка зависит от конкретной модели оборудования. Перед началом работы следует внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.

Сварка в общем и сварка полуавтоматом в частности является сложным искусством, требующим терпения. Не следует сразу стремиться поставить рекорд. Техника сварки полуавтоматом для начинающих заключается в том, чтобы потренироваться вначале на простых деталях.

Сварка алюминия

Применение защитных газов в полуавтоматической сварке позволяет выполнять качественное соединение алюминиевых деталей таким способом. Сварка алюминия является довольно сложным процессом даже для опытного специалиста, тем более непросто будет выполнить такую работу начинающим сварщикам.

Как варить полуавтоматом алюминиевые детали:

• зачищается поверхность свариваемых деталей от оксидной плёнки;
• нагреваются заготовки в печи или с использованием газовой горелки;
• включается сварочный аппарат в режим переменного тока высокой частоты;
• подключается баллон с аргоном или аргоногелиевой смесью;
• производится запал дуги и поддерживается её длина в диапазоне 12-15 мм.

Таким образом происходит сваривание деталей из этого легкоплавкого металла. В качестве присадочной проволоки, для выполнения работы, потребуется приобрести изделия из алюминия. А для обеспечения стабильной подачи проволоки аппарат должен быть оборудован соплом большего диаметра.

Видео:

Заключение

Как правильно варить полуавтоматом с углекислотой начинающим сварщикам вы узнали из данной статьи. Для закрепления полученных сведений рекомендуется сразу же приступить к практическим занятиям и осуществить пробное соединение деталей таким методом. Видео уроки позволят быстрее освоить полуавтомат в домашних условиях.

Возможные регулировки в процессе сварки

Чтобы шов получился ровным и красивым, необходимо чувствовать полуавтомат и уметь его правильно отрегулировать. Нужно выставить необходимые параметры по настроечным таблицам, которые прилагаются к технической документации на аппарат конкретного типа. Варить при низком рабочем токе нельзя: это скажется на качестве шва, а в некоторых случаях даже соединить части между собой не удастся. Соблюдается такой принцип: чем толще металл, тем выше сила рабочего тока или напряжения (зависит от принципа действия полуавтомата).

Более подробно о регулировке на видео:

Какое сырье используется для изготовления оборудования в вычислительных устройствах? > ENGINEERING.com

Вы когда-нибудь задумывались, сколько компьютеров и вычислительных устройств существует в мире? По данным Gartner Research, по состоянию на 2007 год в мире насчитывалось 2 миллиарда ПК. И эта цифра не включает карманные устройства, такие как планшеты и смартфоны. Если вы продвинетесь вперед на 7 лет, до 2014 года, количество подключенных компьютерных устройств впервые в истории превысило мировое население.По данным GSMA Intelligence, количество используемых вычислительных устройств продолжает расти и по сей день, и их количество, по оценкам, составляет около 8,5 миллиардов.

Итак, компьютеров и смартфонов больше, чем людей на этой планете. Это означает, что количество аппаратных компонентов намного больше. И они сделаны из самых разных материалов, включая различные металлы, пластмассы и сплавы. Но что они собой представляют? Откуда они? Редкое ли сырье? Заканчиваются ли важные материалы? (Изображение любезно предоставлено Lifehacker.)

Сырье, из которого изготавливаются аппаратные компоненты, которые затем собираются в огромное количество устройств компьютерной электроники (смартфоны, ноутбуки, ПК, планшеты, рабочие станции), составляет самую сложную и сложную систему цепочки поставок в истории человечества. В этом посте будут рассмотрены некоторые из основных аппаратных компонентов компьютерной электроники, а также прослежены материалы и процессы, используемые для их производства, но для того, чтобы охватить все во всех подробностях, потребуется огромный том.

Сырье начинается с кварцевого песка

Начнем с очевидного — это диоксид кремния, который добывают на земле в виде кварцевого песка или кварца в таких местах, как мыс Лесть в Австралии. Он является одним из самых распространенных элементов на Земле и используется в огромном количестве продуктов: это один из трех ключевых ингредиентов железобетона (используется в большинстве глобальных строительных проектов), он используется для производства стекла, химического производства, металла. производство, краски и покрытия, производство воды, в качестве проппанта (фракционного песка) для добычи нефти и газа, для солнечных панелей и компьютерной электроники.

От песка до микросхем и карт памяти: интегральные схемы ЦП, графических процессоров и ОЗУ

Кремний получают из кварцита, который добывают на Земле в различных местах и ​​с разной степенью чистоты. Кварц плавится и кристаллизируется из затравочных кристаллов, вытягивается в длинный цилиндр и разрезается алмазной пилой на пластины, которые распределяются по различным фабрикам (фабрикам) для изготовления различных компьютерных компонентов, в том числе для изготовления памяти SSD (упоминается в начало этого поста).

Внутри чистой комнаты в Intel, где микропроцессоры собираются и проверяются в чистых помещениях, требующих степени санитарии в тысячу раз больше, чем в операционной. (Изображение любезно предоставлено Intel.)

Кремний высокой чистоты сначала погружают в перекись водорода и серную кислоту, чтобы очистить пластины. Затем его омывают деионизированной водой и серной кислотой, чтобы удалить любые твердые частицы. После второй ванны оксидный слой удаляют деионизированной водой и плавиковой кислотой.Наконец, пластину последний раз промывают соляной кислотой, перекисью водорода и деионизированной водой.

Кремний высокой чистоты сначала обрабатывают перекисью водорода и серной кислотой для очистки пластин. Затем его омывают деионизированной водой и серной кислотой, чтобы удалить любые твердые частицы. После второй ванны оксидный слой удаляют деионизированной водой и плавиковой кислотой. Наконец, пластину последний раз промывают соляной кислотой, перекисью водорода и деионизированной водой.(Изображение любезно предоставлено Open Air Publishing.)

Чтобы повысить производительность своих процессоров, IBM и Intel начали использовать гафний, редкий металл, который также используется в стержнях управления ядерных реакторов, которые используются для управления скоростью деления урана и плутония.

Гафний гораздо реже золота, но дороже. Если элемент имеет более промышленное применение (а также ценится в ювелирных изделиях), он стоит дороже. В вычислительных устройствах золото используется в небольших количествах для покрытия контактных площадок и контактов процессоров.(Изображение любезно предоставлено Теодором Греем.)

Большинство людей думают, что количество транзисторов, нанесенных на каждый микрочип (ЦП), удвоилось примерно за 18 месяцев, как описано в Законе Мура, обеспечивая бесценные показатели, которые стимулировали революцию персональных компьютеров и смартфонов. Люди вряд ли знают, что электрические свойства кремния полупроводниковые. Однако, когда кремний легирован небольшим количеством определенных элементов, его проводимость резко возрастает.

Чистый кремний (только один из каждых 10 миллиардов атомов может быть примесью) служит подложкой для большинства интегральных схем, таких как крупный план на изображении выше.Диоксид кремния составляет как изоляторы, так и диэлектрический материал для конденсаторов интегральной схемы. Допанты включают фосфор, мышьяк, галлий и бор. Алюминиевые или золотые тонкие проволочные выводы соединяют микросхему интегральной схемы с монтажным корпусом, который изготовлен из различных материалов, таких как керамика или пластик. (Изображение любезно предоставлено Intel.)

Графические процессоры

представляют собой кремниевые слои с танталовыми и палладиевыми транзисторами и конденсаторами для лучшего хранения на меньшем чипе, который, пожалуй, является наиболее интересным из материалов, используемых для графического процессора, а карты оперативной памяти сделаны из ошеломляющего набора химических веществ и меди, бора. , кобальт, вольфрам, для начала.

Графические процессоры

, такие как новая NVIDIA Quadro RTX 6000, состоят из кремниевых слоев с танталовыми и палладиевыми транзисторами и конденсаторами для лучшего хранения на меньшем чипе, который, пожалуй, является самым интересным из материалов, используемых для графического процессора, а карты памяти сделаны из ошеломляющего массива химикатов и меди, бора, кобальта, вольфрама, для начала. В это сложное оборудование входит еще много элементов. (Изображение предоставлено NVIDIA).

Персональные компьютеры, рабочие станции и ноутбуки сделаны из материалов, аналогичных смартфонам (в конце концов, смартфон — это всего лишь миниатюрный компьютер), из множества пластиков, сплавов, металлов и других материалов.Хотя материалы, используемые для производства компьютеров такого типа, сильно различаются, существует много общих элементов, включая медь, золото, алюминий, цинк, железо и никель.

По данным разбивки, проведенной консультантом по горнодобывающей промышленности Дэвидом Мишо в 2017 году, общая стоимость сырья в iPhone 6 составляет 1,03 доллара США (изображение любезно предоставлено 911 Metallurgist).

Материалы жесткого диска

SSD

Твердотельные накопители (SSD)

начинаются с кремниевых пластин, распространяемых на «фабрики» (фабрики), построенные специально для производства памяти SSD.После процесса очистки кремниевая пластина готова для флэш-памяти NAND (определенные материалы и процессы для производства флэш-памяти NAND надежно защищены режимами интеллектуальной собственности в компаниях, которые их проектируют, используют и обслуживают). Сотни триллионов транзисторов в Схемы протравливаются на печатной плате с использованием гидроксида калия (также известного как едкий калий), покрываются фоторезистом и частично отверждаются.

Твердотельные накопители

, такие как новый твердотельный накопитель HP Z Turbo Drive PCIe SSD, представляют собой невероятно сложное оборудование, если вы пытаетесь свести каждый процесс и компонент к самым простым элементам и материалам.Используемое для новых рабочих станций HP Z, оно помогает сократить время загрузки, ускорить вычисления и время отклика графики в различном программном обеспечении для проектирования продуктов. (Изображение любезно предоставлено HP.)

Каустический калий реагирует с кремнием, образуя оксидный слой диоксида кремния, который образует слой непроводящего материала, который отделяет другие слои схемы. В этом случае микросхема получает больше проводящих слоев меди и алюминия.

Хотя вся эта работа выполняется для кремниевого чипа SSD, пластиковая печатная плата — изготовленная из эпоксидно-полимерной пластины, армированной стеклом и печатной с медной проводкой — является наиболее распространенным материалом.

С помощью оловянного припоя и золотой проводки микросхемы флэш-памяти NAND, которые для защиты закрыты пластиковыми корпусами, соединяются с платой PCB, которая затем помещается в алюминиевый корпус. Кейс помещается в пластиковый пакет (изготовленный из полиэтилентерефталата) с антистатическими свойствами, который затем помещается в картонную коробку для транспортировки.

Материалы, используемые в микросхемах флэш-памяти NAND, являются интеллектуальной собственностью таких производителей, как Intel, Samsung, Toshiba и SanDisk, поэтому сложно выяснить более конкретно, какие материалы используются.

HDD

Жесткий диск эволюционировал из формата DAT 1980-х годов, который считывал и записывал данные на магнитные носители. Магнитные диски используют магнитную ленту, которая представляет собой недорогую пластиковую пленку, наполненную оксидом железа, наполненную диоксидом хрома, но пластина жесткого диска — это простой диск, сделанный из металла.

Алюминий легкий и немагнитный, но не обладает необходимой твердостью для правильной работы. Вместо этого используется сплав алюминия и магния вместе с такими элементами, как кремний, медь и цинк.В чистом блюде пять или более веществ, которое очень быстро вращается. Поскольку головка чтения / записи будет находиться над ней на миллионные доли миллиметра, ее необходимо отполировать до идеальной ровной поверхности. Алюминиевые сплавы для жестких дисков нельзя полировать до необходимой степени, поэтому вместо них используется NiP, сплав никеля и фосфора. Никель ферромагнитен, фосфор в неметалле, но NiP в значительной степени инертен со всеми свойствами металла.

«Магнитомягкая подложка» жесткого диска, как ее называют, раньше изготавливалась в основном из никеля, кобальта и железа.По мере того как спрос на складские мощности с годами увеличивался, эти металлы все чаще заменялись более редкими и более дорогими металлами, платиной и рутением.

Рутений занимает 74-е место среди 90-х элементов, встречающихся в природе на нашей планете, с точки зрения дефицита, но он дешевле, чем платина, которая является более ценным катализатором в мировой химической промышленности и ее использование в качестве каталитического нейтрализатора в мировой химической промышленности. автомобильная промышленность.

Рутений — красивый серебристый металлический элемент, изображенный здесь в газовой фазе.(Изображение любезно предоставлено Википедией.)

Хром, кобальт и платина — элементы, составляющие так называемый «настоящий записывающий слой» жесткого диска. Хром (когда он встречается в природных месторождениях) и платина представляют собой сочетание дорогого и редкого. Головка чтения / записи жесткого диска подключается к узлу рычага, который перемещается и получает доступ к дорожкам данных на пластине жесткого диска. На плече находится проволочная катушка, которая движется через магнитное поле, когда через нее проходит электрический ток. Магнит, который создает магнитное поле для проволочной катушки на плече, изготовлен из основного неодима, смешанного с бором и железом.Этот магнит поднимает вес в тысячу раз больше своего собственного.

Печатные платы (PCB)

Печатные платы, используемые в материнских платах, сделаны из изоляционного листового материала, покрытого слоями проводящих медных дорожек, которые также загибаются с обеих сторон. Медные дорожки соединяют компоненты, а изолирующий лист обеспечивает прочность материала печатной платы и защищает слои соединений от пересечения путей. Компоненты графических процессоров удерживаются алюминием и медью, а олово, золото, серебро и цинк используются для переключателей и соединений.Термопласт АБС или тканый стекловолоконный материал, скрепленный эпоксидной смолой, называемый FR-4, являются наиболее распространенными материалами, используемыми в платах для печатных плат, хотя АБС более предпочтителен, поскольку он более пригоден для вторичной переработки.

Резисторы

Электрические цепи из оксида рутения имеют более низкую электропроводность, чем другие металлы, поэтому они используются для резисторов.

Резисторы

— это компоненты, которые сопротивляются прохождению различных электрических токов, что имеет решающее значение при проектировании и производстве компьютерного оборудования, а также во многих других формах электроники.

Металлические электроды, прикрепленные к каждому концу, изготовлены из металлического сплава, состоящего из платины, палладия и серебра. (Изображение любезно предоставлено Colourbox.)

Конденсаторы

Элемент тантал обладает необычными свойствами, которые делают его хорошо подходящим для использования в конденсаторах. Это редкоземельный металл, также известный как «конфликтный материал», что означает, что его много в проблемных районах. В данном случае тантал добывается в Демократической Республике Конго в Африке.

Его в тысячу раз больше, чем рутения.

Конденсаторы пропускают переменный ток, блокируя постоянный ток. Эти крошечные электрические компоненты припаяны к материнской плате и изменяют напряжение постоянного тока, чтобы соответствовать другим компонентам, например, графическим картам или жестким дискам, а также они удерживают или хранят электрический заряд для использования в более позднее время. (Изображение любезно предоставлено Today’s Circuits.)

Припой

Припой, используемый в компьютерной электронике, примерно на 60 процентов состоит из олова и на 40 процентов свинца во всем мире, но он был запрещен в потребительских товарах Директивами Европейского Союза об отходах электрического и электронного оборудования (WEEE) и ограничении использования опасных веществ (RoHS), которые стали вступивший в силу в 2006 году.(Изображение любезно предоставлено компанией Alfatron.)

Сегодня, если припой не содержит свинца, и есть налоговые льготы для использования альтернатив в Соединенных Штатах (но это не запрещено законом), то бессвинцовый припой изготавливается из комбинации этих металлов: меди, серебра, висмут, индий, цинк, сурьма и следы других металлов.

Итог

Хотя это заняло бы пространство энциклопедии, чтобы охватить все аппаратные компоненты, используемые в рабочих станциях, планшетах, смартфонах, ПК, ноутбуках, а также задокументировать их историю, сырье, используемое для их изготовления, происходит из 50 из наших 90 естественных элементы здесь, на Земле.А предложение некоторых, например гафния, быстро истощается.

Если вам интересно узнать больше о компонентах компьютерного оборудования и вы хотите запачкать руки, ознакомьтесь с проектами, подобными этому, на ProjectBoard.

Как работают микроволновые печи и вызывают ли они рак?

Микроволны — очень полезное устройство для приготовления пищи. Это компактные, крошечные, но невероятно универсальные машины — так как же они работают?

За микроволнами скрывается невероятное количество науки и техники, но все это можно разбить на простые для понимания и усвоения фрагменты.

Микроволновые печи в основном работают за счет генерации микроволнового излучения, которое проходит через пищу и готовит ее. Микроволны не являются специфическими для микроволновых печей, а представляют собой форму электромагнитных волн с длиной волны в диапазоне частот от 300 МГц до 300 ГГц (длина волны от 1 м до 1 мм). Микроволновые печи обычно используют частоту 2450 МГц (длина волны 12,24 см).

По сравнению с другими видами излучения микроволны находятся между радиоволнами, которые обычно длиннее, и инфракрасными волнами, которые короче.

Что делает микроволны настолько специализированными для приготовления пищи, так это то, как они взаимодействуют с молекулами воды.

Наука за микроволнами

Внутри микроволновых печей микроволны создаются с помощью устройства, называемого магнетроном. По своей сути магнетроны — это высоковольтные двигатели, которые выделяют энергию в виде микроволн, а не механической работы.

Внутри микроволновой печи трансформатор увеличивает напряжение от розетки, 120 В, в США, или 110 В, в Европе, примерно до 4000 вольт .Это повышенное напряжение необходимо для питания магнетрона, в результате чего нить накала в сердечнике устройства нагревается. Когда эта нить нагревается, высвобождаются электроны. Микроволновая печь заставляет эти электроны работать.

Источник: Wikimedia / Public Domain

Круглый магнит расположен рядом с нагретой нитью накала. Обычно электроны, выпущенные нитью накала, притягиваются к аноду, но из-за расположения магнита электроны возвращаются обратно к самой нити.Эта петля электронов и есть то, что на самом деле создает микроволны.

Все это могло показаться немного сложным, и это можно объяснить без диаграмм. Для более глубокого понимания того, как работают магнетроны и, в конечном итоге, микроволны, посмотрите видео ниже.

Можно ли стоять рядом с микроволновой печью?

Один из популярных мифов о микроволнах — это то, что они могут вызвать рак. Это может происходить из-за использования слова «излучение» при описании их работы, а также из-за опасения, что это микроволновое излучение может просочиться из микроволновки.Радиация в данном случае относится к энергии, исходящей от источника, а не к радиоактивности.

Однако микроволны не содержат достаточно энергии для химического изменения веществ посредством ионизации — они являются примером неионизирующего излучения. Другие типы электромагнитных волн, такие как ультрафиолетовые и рентгеновские лучи, обладают большей энергией на фотон и, таким образом, могут вызывать рак.

СВЯЗАННЫЕ: 9 ВЕЩЕЙ, КОТОРЫЕ ВАМ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО НЕ ДОЛЖНЫ МИКРОВОЛНЫ

Микроволны, конечно, могут вызвать нагревание и ожоги, но все микроволновые печи имеют металлическую сетку на дверце прибора, чтобы микроволновая печь не протекала. из.Эти металлические сетки достаточно велики, чтобы вы могли видеть готовящуюся пищу, но отверстия недостаточно велики, чтобы сквозь них проскальзывали микроволны. Микроволновые печи также имеют встроенные предохранительные устройства, которые не позволяют духовке работать при открытой дверце.

Итак, в конце концов, вы не заболеете раком, если будете стоять слишком близко к микроволновой печи, потому что лучи не ионизируют, и вы также не будете приготовлены.

Итак, мы прошли фундаментальную науку, но до сих пор не выяснили, почему именно микроволны так хорошо работают для быстрого нагрева пищи.

Как микроволны нагревают молекулы воды

Микроволны, используемые в микроволновой печи, излучаются через антенну, которая направляет их в зону приготовления пищи. Волны сдерживаются внутри прибора благодаря прочным металлическим стенкам (и дверце из сетки). Затем эти микроволны поглощаются молекулами воды внутри пищи. Энергия микроволн заставляет молекулы воды быстро вибрировать, что нагревает пищу.

По сути, поскольку молекулы воды легко поглощают микроволны, которые заставляют молекулы начать быстро колебаться, это становится механизмом, превращающим микроволновую энергию в тепловую.Подобно тому, как кулачок и ролик являются механическим устройством для преобразования вращательной энергии в линейное движение, взаимодействие микроволн и молекул воды также является способом преобразования микроволновой энергии в тепловую.

Но почему вибрируют только молекулы воды? Молекулы воды полярны, то есть у них есть положительно заряженная сторона и отрицательно заряженная сторона. Микроволны имеют положительный гребень и отрицательный гребень, как и любая волна. Когда микроволны движутся по внутренней части микроволновой печи, молекулы воды будут пытаться выровнять свои полюса с полюсами микроволн.Поскольку микроволны быстро перемещаются внутри прибора, молекулы воды стремительно пытаются согласовать себя с движением волн.

Насколько быстро это происходит? Положительные и отрицательные поля микроволн перемещаются примерно 2,5 миллиарда раз в секунду. Когда вы объедините этот эффект с реакцией молекулы воды, вы начнете понимать, как микроволновые печи так быстро и эффективно готовят пищу.

Почему микроволновая печь готовит неравномерно?

Последний вопрос, на который нам нужно ответить, — почему внутри микроволновых печей часто бывают мертвые зоны.Например, почему центр еды часто бывает намного холоднее, чем края?

Это происходит из-за того, что некоторые микроволны нейтрализуют друг друга. Часто эти места гашения локализованы, то есть некоторые области микроволновой печи не нагреваются.

СВЯЗАННЫЙ: НАУКА ГОВОРЯТ ЛУЧШИЙ СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧАЯ — МИКРОВОЛНУТЬ ЕГО

По сути, когда пик одной волны достигает впадины другой волны, в результате получается аннулированная волна. Вот почему в большинстве микроволновых печей используется вращающаяся тарелка для обеспечения равномерного приготовления.

Итак, так устроены микроволновые печи. Это приборы, которые используют магниты для создания электромагнитного излучения определенной длины волны, которое направлено на молекулы воды в пище, заставляя их быстро вибрировать и нагреваться. В следующий раз, когда вы будете готовить что-то в микроволновой печи, вы не будете смотреть на это так же.

Какие материалы можно перерабатывать?

2. Дом и сад
3. Green Living
4. Переработка
5. Какие материалы можно перерабатывать?

Переработка, один из трех факторов защиты окружающей среды, — это способ превратить выброшенные предметы в новые товары.Не все может быть переработано (пока), но вы сможете найти предприятия по переработке этих шести основных категорий бытовых отходов:

Стекло

Большинство бытовых стекол можно перерабатывать снова и снова; просто ополосните или промойте контейнер и отправьте на переработку. Стекло — один из самых простых в переработке материалов, поэтому по возможности покупайте изделия, упакованные в стекло.

Некоторые изделия из стекла, такие как лобовые стекла автомобилей, посуда для приготовления пищи и лампочки, обычно не принимаются местными системами утилизации, поэтому обратитесь в службу по утилизации отходов вашего местного правительства, чтобы узнать, как утилизировать эти предметы.

Металлы

Металлические банки для пищевых продуктов и напитков, изготовленные из алюминия или стали, подлежат вторичной переработке, а алюминиевые банки особенно ценны. Вы даже можете переработать использованную алюминиевую фольгу; только убедитесь, что банки и фольга чистые.

Органика

Некоторые переработчики включают органические материалы, такие как дворовые и кухонные отходы, в свои регулярные услуги, тогда как другие предлагают сезонную переработку органических веществ, например, места сдачи рождественских елок после праздничного сезона.

Бумага

Практически все бумажные изделия пригодны для вторичной переработки, хотя вам следует проконсультироваться с вашим местным поставщиком услуг по утилизации, прежде чем приносить картонные коробки для молока и сока. Эти картонные коробки сделаны из картона, зажатого между очень тонкими слоями пластика, поэтому не весь материал подлежит переработке, и не все центры принимают их.

Если у вас есть сад, вы можете переработать свою бумагу в компостную кучу.

Пластмассы

Каждое пластиковое изделие имеет идентификационный код пластика — треугольник с цифрой от 1 до 7 внутри — обычно внизу.Большинство служб по переработке отходов принимают пластмассы с кодами 1 или 2, включая бутылки для напитков и емкости для молока, сока и средств ухода за телом.

Текстиль

Многие благотворительные и некоммерческие организации открывают пункты выдачи текстильных изделий, таких как одежда и обувь. Вы обычно найдете эти сайты на стоянках супермаркетов и в офисах компаний. То, что группы не могут использовать повторно, они обычно продают частным фирмам, занимающимся текстилем.

IELTS Academic Reading: Cambridge 8, Test 1: Reading Passage 1; Хроника хронометража; с топовыми решениями и пошаговыми подробными пояснениями

Этот пост IELTS Reading посвящен всем решениям для IELTS Cambridge 8 Test 1 Reading Passage 1 , который называется «Хроника хронометража» .Этот пост предназначен для кандидатов на IELTS, у которых большие проблемы с поиском ответов для модуля Academic Reading. Этот пост поможет вам лучше понять каждый ответ Чтения без особых трудностей. Отслеживание IELTS Чтение ответов — медленный процесс, и я искренне надеюсь, что этот пост поможет вам в подготовке к IELTS Reading .

IELTS Cambridge 8 Test 1: AC Reading Module

Читальный пассаж 1 :

Заголовок отрывка: Хроники хронометража

Вопросы 1-4: (Идентификационная информация):

[Этот вопрос просит вас найти информацию в отрывке и написать номер абзаца (A, B, C или D….. ) в листе ответов. Теперь, если вопрос задан в самой первой части набора вопросов, я прошу вас не отвечать на них. Это главным образом потому, что этот вопрос не будет следовать какой-либо последовательности, и поэтому он наверняка убьет ваше время. Лучше сначала ответить на все остальные вопросы. И, как и в случае со списком заголовков, сначала прочтите только первые две или последние две строки ожидаемого абзаца. Если вы найдете ответы, вам не нужно читать среднюю часть. Если вы еще не нашли ответов, вы можете просмотреть среднюю часть абзаца.Ключевые слова будут здесь полезны.]

Вопрос 1: Описание раннего изобретения в области хронометража, подверженного влиянию низких температур

Ключевые слова для вопроса: ранний, хронометраж, влияние низких температур,

В абзаце D автор говорит в строках 3-7: « Одним из первых водяных часов был таз. . .. … Хотя эти устройства удовлетворительно работали в Средиземном море; на них не всегда можно было положиться в пасмурную морозную погоду в северной Европе.”

Здесь ранний означает один из первых , холодный означает замораживание ,

Итак, ответ: D

Вопрос 2: Объяснение важности географии в развитии календаря в фермерских сообществах

Ключевые слова для вопроса: Важность географии, развитие, календарь, фермерские сообщества

В параграфе B автор упоминает: «До изобретения искусственного света Луна имела большее социальное влияние. И, в частности, для тех, кто жил около экватора, его приближение и убывание было более заметным, чем переход сезонов. Следовательно, календари, разработанные для более низких широт, больше зависели от лунного цикла, чем от солнечного года. Однако в более северных странах, где практиковалось сезонное сельское хозяйство , солнечный год стал более важным ».

Здесь Луна имела большее социальное влияние означает важность географии , сельское хозяйство означает сельское хозяйство ,

Итак, ответ: B

Вопрос 3: Описание происхождения маятниковых часов

Ключевые слова для вопроса: Истоки, маятниковые часы,

Обращаем внимание на абзацы «маятниковые часы».В параграфе F мы находим упоминание о «маятниковых часах». В этом абзаце автор говорит в строках 7-8: «К XVI веку были изобретены маятниковые часы , но маятник качался по большой дуге и, следовательно, был не очень эффективен».

Линии предполагают, что «маятниковые часы» возникли ( изобрели ) в 16 веке.

Итак, ответ: F

Вопрос 4: сведения об одновременных усилиях разных обществ по расчету времени с использованием единых часов

Ключевые слова для вопроса: одновременные усилия, разные общества, вычисление времени, единые часы,

В абзаце E автор указывает в строках 3-7: «….в начале XIV века возник ряд систем. Схемы, которые разделяли день на 24 равные части, различались в зависимости от начала счета: итальянские часы начинаются на закате, вавилонские часы — на восходе солнца, астрономические часы в полдень и часы «великих часов», используемые для некоторых крупных общественных часов в Германии, в полночь. В конце концов они были заменены «маленькими часами», или французскими часами, которые делили день на два 12-часовых периода, начинающихся в полночь ».

Здесь все эти усилия были предприняты примерно в одно и то же время означает одновременно , на основе 24 равных частей означает одинаковых часов , в разных странах означает разные общества ,

Итак, ответ: E

Купите Cambridge IELTS 8 по этой ссылке.

Вопросы 5-8: (Соответствующие утверждения с правильным гражданством):

(Правила поиска ответов на такие вопросы просты. Просто найдите ключевые слова и внимательно прочитайте информацию о разных национальностях. Затем бегло посмотрите, нет ли в тексте другого утверждения или идеи, предложенных той же национальностью. Если да, внимательно проверьте ссылку и определитесь со своим ответом. Помните, что вопросы не могут быть последовательными.)

Вопрос 5: Они разработали гражданский календарь, в котором месяцы были равны по длине.

Ключевые слова для вопроса: гражданский календарь, равные по длине месяцы,

В параграфе C автор описывает в начале: «За столетия до Римской империи у египтян было составлено муниципальный календарь с 12 месяцев по 30 дней с пятью днями добавлен для приблизительного солнечного года.”

Здесь разработано означает сформулировано , гражданское означает муниципальное , месяцы равны по длине означает 12 месяцев по 30 дней , 9000

Это означает, что египтяне разработали гражданский календарь, в котором месяцы были равны.

Итак, ответ: B (Египтяне)

Вопрос 6: Они разделили день на две равные половины.

Ключевые слова для вопроса: разделены, две равные половины,

В параграфе E автор указывает в последних строках: «В конце концов, они были заменены « маленькими часами » , или французскими , часами, которые делят день на два 12-часовых периода начало в полночь ».

Здесь разделенное означает разделенное , две равные половины означает два 12-часовых периода ,

Итак, это был французский , который разделил день на 12-часовые периоды.

Итак, ответ: F (французский)

Вопрос 7: Они разработали новую форму корпуса для хронометриста.

Ключевые слова для вопроса: новый, форма шкафа, хронометрист,

В параграфе G автор объясняет, что анкерный спуск был изобретен в Англии . в 1670 году позволил маятнику двигаться по очень маленькой дуге. «. . . . Это называлось якорным спуском, который представлял собой рычажное устройство в форме судового якоря .«…. и, таким образом, привела к разработке новой конструкции напольного корпуса , которая стала известна как напольные часы ».

Здесь, новый дизайн напольного корпуса означает форма корпуса,

Итак, именно English разработал эту форму корпуса для такого хронометриста.

Итак, ответ: D (английский)

Вопрос 8: Они создали календарь для организации массовых мероприятий и графиков работы.

Ключевые слова для вопроса: календарь, организация массовых мероприятий, график работы,

В первом абзаце, в строках 2-3 автор говорит: «… … вавилоняне начали измерять время, вводя календари для , координировать общественную деятельность , планировать отгрузку товаров и, в частности, регулировать посадку и сбор урожая ».

Здесь организовывать массовые мероприятия означает координировать общественные мероприятия,

Итак, ответ: A (вавилоняне)

Вопросы 9-13: (Обозначение схемы)

[ В этом типе вопросов кандидатов просят пометить диаграмму НЕ БОЛЕЕ ДВУХ СЛОВ из отрывка.Ключевые слова важны для правильного поиска ответов. Как правило, этот тип вопросов поддерживает последовательность. Однако не стоит удивляться, если последовательность не соблюдается. Найдите ключевые слова в отрывке, и вы, скорее всего, найдете ответы. ]

Название схемы: Принцип работы рычажного устройства 1670

Как работает рычажное устройство 1670

Из названия видно, что все ответы можно найти в пункте G.

Вопрос 9-11:

9. спусковой механизм (похожий на _____________)
10. __________
11. __________

Ключевые слова для вопроса: спусковой механизм, напоминающий,

В абзаце G автор говорит в строках 2-3: «… . . Он назывался якорь , , спусковой механизм , который представлял собой рычажное устройство в форме судового якоря … . »

Итак, ответ на вопрос нет.9 есть: (судовой) якорь

И снова, в том же абзаце, в строках 3-4: «Движение маятника качает это устройство (спусковой механизм), так что он захватывает и освобождает каждый зуб спускового колеса ……. . »

Итак, ответ на вопрос нет. 10 — это: (аварийное) колесо (большая вторая скобка обозначает всю форму)

И ответ на вопрос нет. 11 — это: зуб (каждый заостренный край, похожий на зуб)

Вопрос 12 и 13: a _________, который превосходит каждый __________

Ключевые слова на вопрос: ударов каждое,

Еще раз, в параграфе G, автор говорит: «Более того, это изобретение позволило использовать длинный маятник , который мог бить один раз секунд и, таким образом, привело к развитию новый дизайн напольного корпуса.”

Здесь ударов один раз означает ударов каждое

Итак, ответ на вопрос нет. 12 — это: (длинный) маятник

Итак, ответ на вопрос нет. 13 — это: секунда

Щелкните здесь, чтобы узнать о решениях для Кембриджа 8 Тест 1 Прохождение чтения 2

Щелкните здесь, чтобы узнать о решениях для Кембриджа 8 Тест 1 Прохождение чтения 3

Полупроводник

| Определение, примеры, типы, материалы, устройства и факты

Полупроводник , любой из класса кристаллических твердых тел, промежуточных по электропроводности между проводником и изолятором.Полупроводники используются в производстве различных видов электронных устройств, включая диоды, транзисторы и интегральные схемы. Такие устройства нашли широкое применение благодаря своей компактности, надежности, энергоэффективности и невысокой стоимости. В качестве дискретных компонентов они нашли применение в силовых устройствах, оптических датчиках и излучателях света, включая твердотельные лазеры. Они обладают широким спектром возможностей регулирования тока и напряжения и, что более важно, поддаются интеграции в сложные, но легко производимые микроэлектронные схемы.Они являются и будут в обозримом будущем ключевыми элементами для большинства электронных систем, обслуживающих приложения связи, обработки сигналов, вычислений и управления как на потребительском, так и на промышленном рынках.

Полупроводниковые материалы

Твердотельные материалы обычно делятся на три класса: изоляторы, полупроводники и проводники. (При низких температурах некоторые проводники, полупроводники и изоляторы могут стать сверхпроводниками.) На рисунке показаны удельные проводимости σ (и соответствующие удельные сопротивления ρ = 1 / σ), которые связаны с некоторыми важными материалами каждого из трех классов.Изоляторы, такие как плавленый кварц и стекло, имеют очень низкую проводимость, порядка от 10 ⁻¹⁸ до 10 ⁻¹⁰ сименс на сантиметр; и проводники, такие как алюминий, имеют высокую проводимость, обычно от 10 ⁴ до 10 ⁶ сименс на сантиметр. Электропроводность полупроводников находится между этими крайними значениями и обычно чувствительна к температуре, освещению, магнитным полям и незначительному количеству примесных атомов. Например, добавление примерно 10 атомов бора (известного как легирующая примесь) на миллион атомов кремния может увеличить его электрическую проводимость в тысячу раз (частично с учетом широкой вариабельности, показанной на предыдущем рисунке).

проводимости

Типичный диапазон проводимости для изоляторов, полупроводников и проводников.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Изучение полупроводниковых материалов началось в начале 19 века. Элементарные полупроводники состоят из отдельных видов атомов, таких как кремний (Si), германий (Ge) и олово (Sn) в столбце IV и селен (Se) и теллур (Te) в столбце VI периодической таблицы. Однако существует множество сложных полупроводников, которые состоят из двух или более элементов.Арсенид галлия (GaAs), например, представляет собой бинарное соединение III-V, которое представляет собой комбинацию галлия (Ga) из столбца III и мышьяка (As) из столбца V. Тройные соединения могут быть образованы элементами из трех разных столбцов: например, теллурид индия ртути (HgIn ₂ Te ₄ ), соединение II-III-VI. Они также могут быть образованы элементами из двух столбцов, такими как арсенид алюминия-галлия (Al _x Ga _{1 — x} As), который представляет собой тройное соединение III-V, где как Al, так и Ga происходят из столбец III и нижний индекс x относятся к составу двух элементов от 100 процентов Al ( x = 1) до 100 процентов Ga ( x = 0).Чистый кремний является наиболее важным материалом для приложений интегральных схем, а бинарные и тройные соединения III-V являются наиболее важными для излучения света.

таблица Менделеева

Современная версия периодической таблицы элементов.

Encyclopædia Britannica, Inc.

До изобретения биполярного транзистора в 1947 году полупроводники использовались только как двухполюсные устройства, такие как выпрямители и фотодиоды. В начале 1950-х годов германий был основным полупроводниковым материалом.Однако он оказался непригодным для многих применений, поскольку устройства, изготовленные из этого материала, демонстрируют высокие токи утечки только при умеренно повышенных температурах. С начала 1960-х годов кремний стал наиболее широко используемым полупроводником, фактически вытеснив германий в качестве материала для изготовления устройств. Это обусловлено двумя основными причинами: (1) кремниевые устройства демонстрируют гораздо более низкие токи утечки и (2) диоксид кремния (SiO ₂ ), который является высококачественным изолятором, легко интегрируется в кремниевый корпус. на базе устройства.Таким образом, кремниевая технология стала очень продвинутой и повсеместной, и кремниевые устройства составляют более 95 процентов всей проданной во всем мире полупроводниковой продукции.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Многие из составных полупроводников имеют определенные электрические и оптические свойства, которые превосходят их аналоги из кремния. Эти полупроводники, особенно арсенид галлия, используются в основном для оптоэлектроники и некоторых радиочастотных (RF) приложений.

Электронные свойства

Полупроводниковые материалы, описанные здесь, представляют собой монокристаллы; т.е. атомы расположены в трехмерном периодическом порядке. В части А рисунка показано упрощенное двумерное представление собственного (чистого) кристалла кремния, содержащего незначительные примеси. Каждый атом кремния в кристалле окружен четырьмя ближайшими соседями. Каждый атом имеет четыре электрона на своей внешней орбите и делит эти электроны со своими четырьмя соседями.Каждая общая электронная пара представляет собой ковалентную связь. Сила притяжения между электронами и обоими ядрами удерживает два атома вместе. Для изолированных атомов (например, в газе, а не в кристалле) электроны могут иметь только дискретные уровни энергии. Однако, когда большое количество атомов объединяется, чтобы сформировать кристалл, взаимодействие между атомами заставляет дискретные уровни энергии распространяться на энергетические зоны. Когда нет тепловой вибрации (то есть при низкой температуре), электроны в изоляторе или полупроводниковом кристалле полностью заполняют ряд энергетических зон, оставляя остальные энергетические зоны пустыми.Полоса с самым высоким заполнением называется валентной полосой. Следующая зона — это зона проводимости, которая отделена от валентной зоны запрещенной зоной (в кристаллических изоляторах зазоры гораздо больше, чем в полупроводниках). Эта запрещенная зона, также называемая запрещенной зоной, представляет собой область, обозначающую энергии, которыми электроны в кристалле не могут обладать. Большинство важных полупроводников имеют ширину запрещенной зоны от 0,25 до 2,5 электрон-вольт (эВ). Ширина запрещенной зоны кремния, например, составляет 1,12 эВ, а ширина запрещенной зоны арсенида галлия — 1.42 эВ. Напротив, запрещенная зона алмаза, хорошего кристаллического изолятора, составляет 5,5 эВ.

полупроводниковые связи

Три изображения связи полупроводника.

Encyclopædia Britannica, Inc.

При низких температурах электроны в полупроводнике связаны в своих соответствующих зонах в кристалле; следовательно, они недоступны для электропроводности. При более высоких температурах тепловая вибрация может привести к разрыву некоторых ковалентных связей с образованием свободных электронов, которые могут участвовать в проводимости тока.Когда электрон удаляется от ковалентной связи, с этой связью связана электронная вакансия. Эта вакансия может быть заполнена соседним электроном, что приводит к смещению положения вакансии с одного узла кристалла на другой. Эту вакансию можно рассматривать как фиктивную частицу, называемую «дыркой», которая несет положительный заряд и движется в направлении, противоположном направлению электрона. Когда к полупроводнику прикладывается электрическое поле, как свободные электроны (теперь находящиеся в зоне проводимости), так и дырки (оставшиеся в валентной зоне) перемещаются через кристалл, создавая электрический ток.Электропроводность материала зависит от количества свободных электронов и дырок (носителей заряда) в единице объема и от скорости, с которой эти носители движутся под действием электрического поля. В собственном полупроводнике существует равное количество свободных электронов и дырок. Однако электроны и дырки обладают разной подвижностью; то есть они движутся с разными скоростями в электрическом поле. Например, для собственного кремния при комнатной температуре подвижность электронов составляет 1500 квадратных сантиметров на вольт-секунду (см ² / В · с) —i.е., электрон будет двигаться со скоростью 1500 сантиметров в секунду под действием электрического поля в один вольт на сантиметр, в то время как подвижность дырок составляет 500 см ² / В · с. Подвижности электронов и дырок в конкретном полупроводнике обычно уменьшаются с повышением температуры.

электронная дырка: движение

Движение электронной дырки в кристаллической решетке.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Электрическая проводимость в собственных полупроводниках довольно низкая при комнатной температуре.Чтобы добиться более высокой проводимости, можно намеренно ввести примеси (обычно до концентрации одной части на миллион атомов хозяина).

No related posts.