7-amaliy mashg’ulot Materiallarni lazer yordamida parmalash, payvandlash va qayta toblashni oʻrganish. Materiallarni lazerli parmalash

Magnitostriktiv ta’sir.
Ushbu transduserlarning harakati magnitostriktiv ta'sirga asoslanadi, uning mohiyati 
magnit maydon ta'sirida ferromagnit materiallarning hajmini oʻzgartirishdir. Magnetostriktiv 
oʻtkazgichlar asosan ferromagnit materiallarning linear magnitostriktsiyasidan foydalanadilar. 
Materiallar 
magnetostrikasi 
xususiyatlarini 
miqdor 
jihatdan 
baholash 
uchun 
magnitostriktiv boʻshliqqa AL / L ishlatiladi, bu magnit maydon qoʻllanilganda rod uzunligidagi 
nisbatan oʻzgarish hisoblanadi. Magnitostrikani deformatsiyaning kattaligi magnit maydonning I, 
zichligi, 
moddasi, 
davolash 
usuli 
va 
haroratga 
bog'liq. 
Magnitostrikaning 
ta'siri 
ferromagnetslarda (DL / L = 10-6 ... 10-5) va ba'zi ferritlarda (DL / L = 10-4 ... 10-3) kuchli ta'sir 
koʻrsatadi. Magnit maydonga joylashtirilgan magnitostrik materiallar boshqacha yoʻl tutishadi. 
Misol uchun, platina-temir qotishma namunasi ortib borayotgan magnit maydon kuchiga, nikel 
aksincha qisqaradi. Anjirda. 7.2 magnit maydonining I. zichligi funktsiyasi sifatida turli 

---

ferromagnetslarning magnitostrikasi deformatsiyasining egri chiziqlari koʻrsatilgan. I. Nikel, 
alyuminiy-temir qotishmalari (Alfer), temir-kobaltli qotishmalar (Permendur) va platina-temir 
qotishma katta magnitostrikani deformatsiyasiga ega. Ikkinchisida magnetostrikani eng katta 
deformatsiyalari mavjud, biroq u yuqori xarajat evaziga sanoat maqsadlarida ishlatilmaydi. 
Rasm 7.2. Magnitostriktsiya deformatsiyasining egri chiziqlari (H - magnit maydoni 
kuchi): I - temirli platin aloy (54% Pt va 46% Fe); 2 - ruxsat beruvchi; 3 - temir; 4 - quyma 
kobalt; 5 - tavlangan kobalt; 6 - nikel 
Bugungi kunda nikel va permendur keng tarqalgan boʻlib qoʻllanilmoqda. Nikel nisbatan 
zaif, ammo juda kuchli magnetostrikaga, yaxshi korroziyaga qarshi xususiyatlarga, plastika va 
kuchga ega. Bunga qoʻshimcha ravishda, konvertor markazga ulangandan soʻng, nikel kalay-
kumush-lehtarlardan foydalanib, poʻlat bilan yaxshi lehimli boʻlishi juda muhimdir. 
Konverter ishlab chiqarish uchun eng ratsional material (K49F2). Uning kuchli 
magnitostriktiv ta'siri bor, ya'ni. nisbatan kichik oʻlchamli konverter yordamida sezilarli kuchga 
ega boʻlish imkonini beradi. Biroq, nikel bilan taqqoslaganda, mexanik kuch va korroziyaga 
qarshi chidamlilik pastligi, shuningdek, alyuminiy alyuminiy qotishmalaridan foydalanilganda, 
ularni temir bilan birlashtirishda jiddiy qiyinchiliklar mavjud. 
Fig. 7.2 statik sharoitlarda olingan, ya'ni. toʻg'ridan toʻg'ri oqim tomonidan yaratilgan 
magnit maydonga duchor boʻlganda. Konverterni ikki tomonlama tizim deb hisoblash mumkin, 
uning kiritilishi elektr energiyasi bilan ta'minlanadi va mexanik chiqim chiqqandan chiqariladi. 
Shuning uchun transformatsiyalar jarayoni ikki ardışık bosqichda - elektromagnit va 
magnetomekanik jihatlar bilan ifodalanishi mumkin. Oʻzgaruvchan kuchlanish sariq 
magnetizatsiya oqimini hosil qiladi va bu yadro materialining magnit holatini oʻzgartiradi va 
oʻzgaruvchan indüksiyani (birinchi bosqich) chaqiradi. Muntazam magnitlanish ta'sirida 
oʻzgaruvchan magnit maydonidagi yadro uning hajmini oʻzgartiradi (ikkinchi bosqich). 
Shuni ta'kidlash kerakki, bu ta'sir "kvadratik", ya'ni. yadroning tebranish chastotasi 
elektromagnit maydonning tebranish chastotasidan 2 barobar yuqori, chunki har yarim vaqt 
davomida yadro butun "uzaytirish-qisqartirish" siklini boshdan kechirmoqda. Agar magnitlanish 
yoʻq (7.3 rasm, a), unda konverter oʻz uzunligini er-xotin chastota bilan oʻzgartiradi 2 va 
magnitostrikani deformatsiyasi juda kichik. 
Yadrodagi tebranish chastotasini ikki barobar oldini olish va katta deformatsiyalarni olish 
uchun magnitostriktiv transduserlar Ho (biasing) magnit maydonining doimiy elementi borligida 
ishlashadi (7.3, b). 

---

Rasm 7.3. Magnitostrikaning deformatsiyasi, oʻzgaruvchan magnit maydon tomonidan 
ta'sirlanganda (H magnit maydon kuchi, t vaqti): a - noaniqlik; b - magnitlanish bilan; 1 - 
qiziqarli chastota maydoni f 
Doimiy magnitlanish bilan magnetostriktsiya effektining linearizatsiyasi sodir boʻladi, 
ya'ni. u maydonning belgisiga bog'liq boʻladi va transduser yadro qoʻzg'alish chastotasi bilan 
osiladi. Mıknatıslama, toʻg'ridan-toʻg'ri oqim bilan sarg'ish orqali yoki yadro magnit yadroga 
oʻrnatilgan doimiy magnitlangan vositalar yordamida yoki qoldiq magnitlanish tufayli hosil 
boʻladi. Ruxsat etilgan maydonni qoʻllashda ish nuqtasi magnitostriktsiya deformatsiyasi egri 
(7.3, b) nuqtasi boʻylab siljiydi, natijada transduserning tebranish chastotasi f maydonining 
salınım sıklığına teng boʻladi va salınımların amplitüdünün ortishi sodir boʻladi. Bunday holda, 
But> 0.5Nmax ni tanlash tavsiya etiladi. 
Yorqin elektromagnit maydonning salınım frekansları, mexanik salınımların tabiiy 
chastotasi bilan çakıştığında, polarize transduser A0'un amplitüdünün rezonans rejimida 
maksimal qiymati. H0 qiymati transduser materialining mexanik quvvat va magnit toʻyinganligi 
bilan cheklangan (f = 18 ... 22 kHz, AO <10 mm). 
Ruxsat etilgan kesmaning novdalari va quvurlaridagi uzunlamasına osilatsiyalarning 
asosiy tabiiy chastotasi f0 quyidagi formula bilan aniqlanadi: 
где С
м
- скорость распространения звука в магнитострикционном материале, м/с; 
L - длина стержня, м (Z, = λ/2). 
Texnologik maqsadlar uchun ultratovush qurilmalarida eng koʻp ishlatiladigan 
panjaraning magnetostriktsiya transduserlari va kamroq tez-tez ringlar mavjud. Chiziq 
magnetostriksiyali transduserlarning yadrolari eksa boʻyicha uzunlamasına osilishlarni amalga 
oshiradigan ikki yoki undan ortiq novda. Chiziqlarning uchlari yopiq magnit kontakt hosil 
boʻladigan tarzda qoplama bilan bir-biriga bog'langan. 
Ultrasonik texnologik uskunada yarim toʻlqinli er-xotin chuqurlikda uzunlamasına-
shovqinli magnetostriktsiya transduserlari keng qoʻllaniladi (7.4-rasm). 

---

Rasm 7.4. Dvuhstrjnsvoy yarim toʻlqinli magnitostriktiv oʻtkazgich 
Foucault toklariga zararlar kamaytirish uchun, metall materiallardan yasalgan yadrolar 
qalin chiziqlardan yasalgan nozik plastmassalardan yasalgan yoki nozik lentadan yara qilingan. 
Plitalarning qalinligi (tasma) odatda 0,7 ... 0,2 mm. Yalıtım uchun, oksit kino (nikel ustida) yoki 
har qanday polimerize mumkin qatronlar filmi ishlatiladi. Yadro materialini oʻrnatishdan avval 
magnetostriktiv oʻtkazgichning xususiyatlariga ta'sir qilishi mumkin boʻlgan tavlanishga tobe 
qilinadi. Qoida tariqasida ultratovush qurilmalarida texnologik maqsadlar uchun magnitostriktiv 
oʻtkazgichlar suv sovutish bilan bajariladi. Ultrasonik magnitostriksiyali transduserlarning 
maksimal elektroakustik samaradorligi 20-30 kHz chastotada 50 ... 70% ni tashkil etadi va 
kuchayib borayotgan chastotada uning qiymati kamayadi. 
Magnetostriktiv oʻtkazgichlar ferritlardan tayyorlanadi. Ular iqtisodiy, chunki ularning 
ishlab chiqarilishi cheklangan materiallarni talab qilmaydi. Ultrasonik emitrlar uchun nikel 
ferritga asoslangan materiallar, ba'zida kobalt ferrit, mis ferrit va ortiqcha temir qoʻshiladi. 
Ferritlar elektrokimyoviy rezistentlikka ega, bu metallarga nisbatan 108-1010 marta koʻpdir, 
shuning uchun ular deyarli yoʻqotishlarni yoʻqotadi. Shu sababli, ferrit naychalari chang 
metallurgiya texnologiyasi boʻyicha talab qilinadigan shaklda monolit qilingan. Magnitlanish 
uchun ular magnitlangan konnektorga kiritilgan yoki yopishtiriladigan ferrit doimiy 
magnitlangan plitalardan foydalanish qulaydir. 7.5 (doimiy magnitlar qoraytiriladi). 
Rasm 7.5. Muntazam magnitlangan ferrit konvertorlarni magnitlashtirish: a - ikkita magnit 
oʻrnatish bilan; b - bitta magnit oʻrnatish bilan 
Bu bias usuli transduserlarga energiya ta'minotini sezilarli darajada osonlashtiradi, bu esa, 
quddy oqimining yoʻqolishi bilan birga, ferrit transduserlarning yuqori elektroakustik 
samaradorlikka ega boʻlishini ta'minlaydi, bu esa keng chastota diapazonida saqlanadigan 80% 
85 foizga etadi. Bundan tashqari, ular yuqori voltaj gereksinimini talab qilmaydilar, atrof-muhit 
ta'siriga befarq boʻladilar, tajovuzkor muhitda ham ishlashlari mumkin, majburiy suvni sovutish 

---

shart emas. Ferrit konvertorni metall kontsentrator bilan birikishi nisbatan oddiy: epoksi retsinlar 
asosida kompozitsiyalar yordamida sirtlarini yopishtirish. 
Shu bilan birga ferritlar ham sezilarli kamchiliklarga ega. Ferritlardan ishlab chiqarilgan 
konvertorlardan salınımların va radiatsiya zichligi amplitüdleri, ularning doğrusal boʻlmagan 
xususiyatlari va past mexanik kuchi bilan cheklangan. 23: 27 kHz chastota diapazonida ferrit 
yadrolari A0 - 3 mm va A0 = 4 mm da ishlashi mumkinligi aniqlandi, ularning yoʻq boʻlib 
ketishi sodir boʻldi. Maksimal zichlik 5 ... 7 Vt / sm2 ni tashkil etadi. Shu sababli, ferrit 
konvertorlardan foydalanish past quvvatli qurilmalarda (5 ... 50 Vt) oqlanadi.