Производственные технологии
- Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1
Вариант 1
1. Химическая связь. Влияние типа химической связи на свойства вещества. Агрегатные состояния.
2. Конструкторская подготовка производства (КПП). Основные этапы КПП и их содержание.
3. Задача.
Вариант 2
1. Строение твердых тел (аморфные, стеклообразные и кристаллические вещества). Характеристики кристаллов.
2. Этапы и содержание технологической подготовки производства (ТПП). Функции, состав и структура Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП).
3. Задача.
Вариант 3
1. Классификация свойств материалов. Основные функциональные, технологические и потребительские характеристики.
2. Холодная листовая штамповка, разделительные операции. Раскрой, расчет усилий, проектирование оснастки.
3. Задача.
Вариант 4
1. Механические свойства конструкционных материалов в условиях статического нагружения (прочность, пластичность, твердость). Виды статических испытаний.
2. Производственный и технологический процессы. Классификация ТП (по виду, назначению, унификации, детализации и др.).
3. Задача.
Вариант 5
1. Циклические и динамические испытания. Длительная прочность материалов. Механизмы разрушения (хрупкое, вязкое, усталостное).
2. Структура ТП. Технологическая операция и ее элементы. Оптимизация структуры ТП по критериям трудоемкости и себестоимости.
3. Задача.
Вариант 6
1. Упругая и пластическая деформация. Механизмы пластической деформации. Внутренние напряжения и деформации. Текстура. Наклеп.
2. Технологичность конструкции изделия. Показатели ТКИ (основные, дополнительные, базовые). Комплексный показатель технологичности.
3. Задача.
Вариант 7
1. Рекристаллизация металлов и сплавов. Стадии рекристаллизации. Холодная и горячая обработка давлением. Сверхпластичность.
2. Отработка изделия на технологичность. Последовательность анализа технологичности конструкции изделия.
3. Задача.
Вариант 8
1. Электрофизические свойства материалов (электропроводность, поляризация, пробой, диэлектрические потери). Проводники, полупроводники, диэлектрики.
2. Технологическое обеспечение качества изделий. Показатели качества продукции.
3. Задача.
Вариант 9
1. Теплофизические свойства материалов (теплостойкость, жаропрочность, хладоломкость, тепло- и температуропроводность, тепловое расширение и др.).
2. Точность производства - основной показатель качества. Технологическое обеспечение точности. Точность и устойчивость ТП.
3. Задача.
Вариант 10
1. Коррозионная стойкость и триботехнические характеристики материалов. Механизмы коррозии и износа. Защита от коррозии.
2. Производственные погрешности (теоретические, настройки, установки, обработки и др.). Методы анализа производственных погрешностей.
3. Задача.
Вариант 11
1. Магнитные свойства материалов. Ферро- и ферримагнетики. Поведение сильномагнитных материалов в постоянных и переменных полях. Петля гистерезиса.
2. Тип производства. Коэффициент закрепления операций. Организационно-технические особенности различных типов производства.
3. Задача.
Вариант 12
1. Технологические свойства материалов (обрабатываемость резанием, давлением, литейные характеристики и др.).
2. Разработка технологических процессов, основные положения. Исходная информация для разработки ТП.
3. Задача.
Вариант 13
1. Первичная и вторичная кристаллизация. Параметры, механизмы, зародышеобразование. Влияние режимов кристаллизации и внешних воздействий на характер роста и структуру кристалла.
2. Этапы проектирования ТП: анализ исходных данных, выбор унифицированного ТП. Конструкторско-технологический код изделия.
3. Задача.
Вариант 14
1. Основы теории двойных сплавов. Фазы сплавов. Основные превращения. Диаграммы состояния. Связь между структурой и свойствами сплавов.
2. Этапы проектирования ТП: выбор исходной заготовки и методов ее получения, базы и схемы базирования.
3. Задача.
Вариант 15
1. Свойства железа. Основные фазы и структуры сплавов железо–углерод. Их свойства, строение и условия существования.
2. Этапы проектирования ТП: составление технологического маршрута, выбор технологического оборудования, оснастки и приспособлений.
3. Задача.
Вариант 16
1. Диаграмма состояния железо-углерод. Основные фазовые превращения сплавов Fе-С. Стали и чугуны.
2. Этапы проектирования ТП: разработка технологических операций, расчет припусков под обработку и промежуточных размеров.
3. Задача.
Вариант 17
1. Влияние углерода и постоянных (технологических) примесей на структуру и свойства сталей и чугунов. Раскисление.
2. Этапы проектирования ТП: нормирование технологического процесса. Производительность обработки. Дифференциация и концентрация технологических операций.
3. Задача.
Вариант 18
1. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства сталей и чугунов. Ферритные и аустенитные элементы.
2. Этапы проектирования ТП: расчет трудоемкости и технологической себестоимости изготовления изделий.
3. Задача.
Вариант 19
1. Основные превращения в сталях при нагреве и охлаждении. Основы термообработки сталей.
2. Контроль размеров и физических параметров деталей.
3. Задача.
Вариант 20
1. Конструкционные стали, классификация и маркировка. Углеродистые и легированные стали общего назначения.
2. Состав и правила заполнения технологических документов (на примере маршрутной карты).
3. Задача.
Вариант 21
1. Чугуны. Фазовый состав, структура, свойства. Классификация, маркировка и назначение чугунов.
2. Обработка резанием: явления в зоне обработки (наростообразование, тепловыделение, наклеп и деформации, износ инструмента и др.).
3. Задача.
Вариант 22
1. Тугоплавкие металлы и сплавы на их основе. Композиционные и порошковые материалы на металлической основе.
2. Токарная обработка: режимы, технологические схемы, возможности, станочные приспособления, инструмент.
3. Задача.
Вариант 23
1. Классификация, эксплуатационные характеристики и области применения магнитных материалов. Особенности строения и свойств ферримагнетиков.
2. Резьбо- и зубонарезание: виды резьбы и зубчатых профилей, технология, оборудование, приспособления, инструмент.
3. Задача.
Вариант 24
1. Магнитные материалы специализированного назначения (с ППГ, СВЧ-диапазона, магнитострикционные и др.).
2. Обработка давлением, общие характеристики прокатки, ковки, волочения, прессования, объемной и листовой штамповки. Сортамент проката.
3. Задача.
Вариант 25
1. Диэлектрические материалы. Эксплуатационные свойства, классификация. Диэлектрические газы и жидкости.
2. Холодная листовая штамповка, формообразующие операции.
3. Задача.
Вариант 26
1. Неорганические диэлектрики (стекла, ситаллы, керамика, монокристаллические диэлектрики, слюда и др.).
2. Литейные процессы: общая характеристика и классификация методов. Оборудование и оснастка.
3. Задача.
Вариант 27
1. Полупроводниковые соединения (А3B5, А2B6, А4B4 и др.). Свойства, получение, применение. Твердые растворы полупроводников.
2. Электрофизические методы, основанные на импульсном механическом воздействии (ультразвуковая, магнитоимпульсная, электрогидравлическая).
3. Задача.
Вариант 28
1. Материалы электровакуумного производства, криогенные материалы, сверхпроводники.
2. Размерная и отделочно-упрочняющая обработка методами поверхностного пластического деформирования.
3. Задача.
Вариант 29
1. Структуры сорбита и троостита. Мартенситное и бейнитное превращения. Термокинетическая диаграмма.
2. Качество поверхности деталей. Шероховатость, ее параметры и обозначение. Влияние шероховатости на эксплуатационные характеристики деталей.
3. Задача.
Вариант 30
1. Отжиг, нормализация и закалка сталей. Виды, назначение, режимы. Закаливаемость и прокаливаемость.
2. Методы и оборудование для измерения шероховатости поверхности.
3. Задача.
Вариант 31
1. Превращения закаленной стали при отпуске и старении. Виды, режимы и назначение отпуска.
2. Классификация и общая характеристика процессов формообразования и упрочняюще-чистовой обработки.
3. Задача.
Вариант 32
1. Химико-термическая (ХТО) и механотермическая (МТО) и термомеханическая (ТМО) обработки сталей.
2. Единая система технологической документации (ЕСТД). Виды технологических документов, правила их кодирования и заполнения.
3. Задача.
Вариант 33
1. Конструкционные стали специального назначения (высокопрочные, пружинные, коррозионно- и износостойкие, жаропрочные и др.).
2. Обработка резанием: схемы обработки, движения резания, методы формообразования, режимы резания.
3. Задача.
Вариант 34
1. Инструментальные стали и твердые сплавы. Стали с особыми физико-химическими свойствами (криогенные, электровакуумные и др.).
2. Обработка резанием: виды и параметры инструмента (на примере токарного резца), стружкообразование, силы резания.
3. Задача.
Вариант 35
1. Медь и ее сплавы. Классификация, состав, свойства и применение латуней и бронз.
2. Состав и правила заполнения технологических документов (на примере маршрутной карты).
3. Задача.
Вариант 36
1. Алюминий и его сплавы. Классификация, состав, свойства и применение деформируемых и литейных сплавов алюминия. Механизм дисперсионного твердения.
2. Обработка резанием: расчет и назначение режимов обработки при точении, сверлении, фрезеровании и шлифовании.
3. Задача.
Вариант 37
1. Неорганические конструкционные материалы (стекла, ситаллы, окисная и бескислородная керамика, силикаты и др.).
2. Сверление, зенкерование, развертывание и растачивание: схемы обработки, технологические возможности, режимы, оборудование, приспособления, инструмент.
3. Задача.
Вариант 38
1. Конструкционные материалы на основе высокомолекулярных соединений (полимеры, пластмассы, силовые пластики и др.). Состав, свойства, применение.
2. Фрезерование: схемы обработки, технологические возможности, режимы, оборудование, станочные приспособления, инструмент.
3. Задача.
Вариант 39
1. Элементарные полупроводники (германий, кремний и др.). Свойства, получение, применение. Эпитаксиальные структуры кремния.
2. Электрофизическая обработка (электроэрозионная, лазерная, электронно-лучевая, плазменная).
3. Задача.
Вариант 40
1. Магнитно-мягкие материалы (железо и его сплавы, пермаллои, альсиферы, ферриты, магнитодиэлектрики и др.).
2. Шлифование: технологические особенности, схемы и режимы обработки, оборудование, станочные приспособления, инструмент.
3. Задача.
Вариант 41
1. Материалы - носители цилиндрических магнитных доменов, аморфные магнитные материалы и ферромагнитные жидкости.
2. Моделирование ТП методом планирования многофакторного эксперимента. Применение уравнения регрессии для оптимизации ТП.
3. Задача.
Вариант 42
1. Магнитно-твердые материалы (литые, порошковые, высококоэрцитивные, ферритные и др.). Свойства, классификация, применение.
2. Отделочные операции лезвийной и абразивной обработки (протягивание, полирование, притирка, хонингование, суперфиниш и др.).
3. Задача.
Вариант 43
1. Активные диэлектрики (сегнето-, пьезо-, пироэлектрики и др.). Свойства, классификация, применение.
2. Литье в землю, в кокиль, по выплавляемым моделям.
3. Задача.
Вариант 44
1. Диэлектрики на основе полимеров и пластмасс, компаунды, лаки, волокнистые пропитанные и непропитанные материалы.
2. Листовая штамповка, комбинированые и штампосборочные операции. Точная штамповка и штамповка листовых пластмасс.
3. Задача.
Вариант 45
1. Резистивные материалы (металлические сплавы, керметы и др.). Термопарные сплавы. Проводящие модификации углерода.
2. Керамическая технология и порошковая металлургия. Изготовление радиокерамических деталей штамповкой, выдавливанием, литьем.
3. Задача.
Вариант 46
1. Основные превращения в сталях при нагреве и охлаждении. Основы термообработки сталей.
2. Изготовление деталей из пластмасс (прямое и литьевое прессование, литье под давлением, формование, обработка резанием).
3. Задача.
Вариант 47
1. Полупроводниковые материалы. Свойства, классификация, применение. Аморфные и органические полупроводники.
2. Литье под давлением, центробежное литье. Методы непрерывного литья.
3. Задача.
Вариант 48
1. Металлы высокой проводимости и благородные металлы. Припои и флюсы.
2. Назначение, разновидности и основные операции ТП нанесения гальванических покрытий.
3. Задача.
Вариант 49
1. Технологические системы и их основные характеристики (структура, функциональные свойства, показатели эффективности и др.). Управление ТС.
2. Технология изготовления точных деталей типа валов и осей. Типовые ТП, оборудование, приспособления.
3. Задача.
Вариант 50
1. Математическое моделирование ТС, ТП и технологических операций. Методы и критерии их оптимизации. Технологическая оптимизация.
2. Электрохимическая обработка (анодные и катодные процессы). Методы комбинированной обработки.
3. Задача.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2
Вариант 1
1. Конструктивно технологические особенности поколений ИРЭ. Характеристики современных ИРЭ как объекта производства. Проблемы технологии ИРЭ.
2. Технология изготовления диэлектрических и полупроводниковых подложек.
3. Задача.
Вариант 2
1. Сборочные работы. Технологические схемы сборки ИРЭ. Методика проектирования ТП сборки.
2. Виды намоточных изделий, классификация обмоток по конструктивно-технологическим признакам, расчет и изготовление обмоток.
3. Задача.
Вариант 3
1. Комплексная автоматизация проектирования и производства ИРЭ. Основные понятия и определения. Пути комплексной автоматизации.
2. Технология изготовления корпусов полупроводниковых приборов и ИС (металлостекляных, керамических, пластмассовых и др.).
3. Задача.
Вариант 4
1. Сварочные процессы: физико-химические основы, назначение и разновидности. Создание неразъемных соединений ИРЭ методами сварки.
2. Изготовление ленточных, пластинчатых и массивных магнитопроводов.
3. Задача.
Вариант 5
1. Пайка в технологии создания неразъемных и электрических соединений. Сущность процесса, разновидности пайки, контроль качества паяных соединений.
2. Конструктивно-технологические особенности и основные этапы ТП изготовления магнитных дисков и карт.
3. Задача.
Вариант 6
1. Технология создания неразъемных соединений клепкой, развальцовкой, запрессовкой и др.
2. Конструктивно-технологические особенности и содержание ТП изготовления магнитных лент для аудио- и видеозаписи.
3. Задача.
Вариант 7
1. Электромонтаж радиоаппаратуры. Классификация, технологические особенности, типовые ТП электромонтажа.
2. Классификация коммутационных и печатных плат. Материалы, конструктивно-технологические особенности, методы изготовления.
3. Задача.
Вариант 8
1. Методика и принципы построения ТП настройки и регулировки ИРЭ. Техническая диагностика (основные методы поиска неисправностей).
2. Технология изготовления контактных и упругих элементов изделий радиоэлектроники.
3. Задача.
Вариант 9
1. Оптимизация технологических процессов по себестоимости и производительности. Размер критической партии.
2. Технология изготовления зубчатых и червячных колес методами обработки резанием и накатывания.
3. Задача.
Вариант 10
1. ТП подготовки выводов электрорадиоэлементов к монтажу, установка ЭРЭ и ИС на печатные платы. Особенности поверхностного монтажа.
2. Технология изготовления волноводов и полосковых линий передач СВЧ-устройств.
3. Задача.
Вариант 11
1. Расчет загрузки оборудования. Проектирование однопредметной поточной линии. Планирование производственного участка.
2. Приборы на поверхностных акустических волнах: принцип действия, разновидности, конструктивное исполнение, технология.
3. Задача.
Вариант 12
1. Технология клеевых соединений в производстве ИРЭ: физико-химические основы, классификация и характеристики методов. Конструкции соединений. Клеи.
2. Изготовление печатных плат. Общая характеристика методов. Формирования рисунка ПП методами сеткографии, офсетной и трафаретной печати.
3. Задача.
Вариант 13
1. Классификация методов формирования электрических соединений и их характеристика. Физико-технологические основы электромонтажной пайки и сварки.
2. Методы формирования рисунка печатных плат: сеткографический, офсетной и трафаретной печати.
3. Задача.
Вариант 14
1. Физико-технологические основы и технические показатели накрутки и обжимки. Содержание ТП, контроль и испытания соединений.
2. Фотолитографические методы формирования рисунка печатных плат.
3. Задача.
Вариант 15
1. Физико-технологические основы формирования механических соединений. Методы создания разъемных и неразъемных соединений ИРЭ и их показатели.
2. Технология печатных плат, травление меди с пробельных мест.
3. Задача.
Вариант 16
1. Резьбовые соединения, разновидности, технология, расчет усилия затяжки и методы стопорения.
2. Технология изготовления двухсторонних печатных плат комбинированным негативным методом.
3. Задача.
Вариант 17
1. Технологическая точность выходных параметров сборочных единиц. Методы обеспечения точности сборки (взаимозаменяемость, подгонка, регулировка и др.).
2. Технология изготовления односторонних печатных плат.
3. Задача.
Вариант 18
1. Сборка и монтаж микросборок (проволочный, на основе жестких выводов, лент-носителей, кристаллодержателей и др.). Механическое крепление компонентов.
2. Технология изготовления двухсторонних печатных плат комбинированным негативным методом.
3. Задача.
Вариант 19
1. ТП группового монтажа. Поверхностный монтаж. Сборка и монтаж микросборок СВЧ-диапазона.
2. Технология изготовления двухсторонних печатных плат комбинированным позитивным методом.
3. Задача.
Вариант 20
1. Сборка и монтаж блоков ИРЭ. Сборка несущих конструкций, технология внутриблочного монтажа (кабелями, жгутами, лентами и др.).
2. Базовые ТП изготовления полупроводниковых лазеров, излучательных диодов, фотоприемников, усилителей и др.
3. Задача.
Вариант 21
1. Элементы полупроводниковых ИС: диодные, резисторные и конденсаторные структуры различного исполнения.
2. Разновидности волоконных световодов. СVО-процесс изготовления кварцевых волоконных световодов.
3. Задача.
Вариант 22
1. Классификация и основные характеристики методов герметизации. Физико-технологические основы процессов пропитки, заливки, обволакивания.
2. Технология изготовления плат микроэлектронной аппаратуры (керамических, металлических, полимерных и др.).
3. Задача.
Вариант 23
1. Базовые методы изготовления тонкопленочных гибридных интегральных схем. Обобщенный технологический маршрут.
2. Плазменные процессы внутреннего и внешнего осаждения при изготовлении кварцевых волоконных световодов.
3. Задача.
Вариант 24
1. Методы формирования диэлектрических, масочных и защитных слоев в полупроводниковых структурах.
2. Предварительная обработка и экспозиция диска-оригинала при изготовлении компакт-дисков. Схема записи.
3. Задача.
Вариант 25
1. Технологический прогон. Методы определения зависимости параметров потока отказов. Организация ускоренного прогона.
2. Принципы и конструктивно-технологические особенности устройств для магнитооптической записи.
3. Задача.
Вариант 26
1. Виды организации и планировки производственных участков и цехов. Расчет их организационно-технических и технико-экономических показателей.
2. Функциональное назначение, типовые конструкции и технология изготовления приборов с зарядовой связью (ПЗС).
3. Задача.
Вариант 27
3. Металлизация в технологии ИС (резистивное и электронно-лучевое испарение, магнетронное и ионно-лучевое распыление и др.).
4. Конструкции и технология изготовления магнитных элементов из ферритов.
3. Задача.
Вариант 28
1. Назначение, классификация и содержание основных видов испытаний полупроводниковых приборов и ИС.
2. Классификация, назначение и основные разновидности станочных приспособлений для обработки деталей резанием.
3. Задача.
Вариант 29
1. Методика и принципы построения ТП настройки и регулировки ИРЭ. Техническая диагностика (основные методы поиска неисправностей).
2. Технология изготовления волноводов и полосковых линий передач СВЧ-устройств.
3. Задача.
Вариант 30
1. Классификация, конструктивно-технологические и функциональные особенности изделий микроэлектроники.
2. Конструктивно-технологические особенности и основные этапы ТП изготовления магнитных дисков и карт.
3. Задача.
Вариант 31
1. Групповые методы пайки печатных плат. Демонтаж ЭРЭ и ИС. Контроль качества сборочно-монтажных работ.
2. Технология элементов ЗУ с ферролаковым рабочим слоем. Растворители и диспергаторы.
3. Задача.
Вариант 32
1. Элементы полупроводниковых приборов и ИС: биполярные транзисторные структуры.
2. Технологический процесс изготовления двухсторонних печатных плат аддитивным, полуаддитивным и комбинированным позитивным методом.
3. Задача.
Вариант 33
1. Элементы полупроводниковых приборов и ИС: МОП (МДП)-структуры.
2. Оптимизация технологических процессов по себестоимости и производительности. Размер критической партии.
3. Задача.
Вариант 34
1. Сборка и монтаж блоков ИРЭ. Сборка несущих конструкций, технология внутриблочного монтажа (кабелями, жгутами, лентами и др.).
2. Разновидности и характеристики многослойных печатных плат и основные методы их изготовления.
3. Задача.
Вариант 35
1. Входной контроль ЭРЭ. Сборка и монтаж функциональных ячеек типовых элементов замены (ТЭЗ).
2. ТП изготовления многослойных печатных плат методом металлизации сквозных отверстий и выступающих выводов.
3. Задача.
Вариант 36
1. Контроль, классификация, назначение, место в структуре ТП. Глубина, точность и достоверность контроля. Особенности контроля монтажно-сборочных работ.
2. Неразъемные и разъемные оптические соединения, ответвители и разветвители. Конструкции и технология изготовления.
3. Задача.
Вариант 37
1. Регулировочные операции в структуре ТП. Построение и организация работ. Методы пассивной, активной, плавной и дискретной регулировки.
2. Конструктивно-технологические характеристики и основные стадии ТП изготовления устройств на жидких кристаллах.
3. Задача.
Вариант 38
1. Токопроводящие системы полупроводниковых и гибридных ИС, материалы, топология, основные операции.
2. МСУП-процесс изготовления кварцевых волоконных световодов. Принципы построения оборудования для его реализации.
3. Задача.
Вариант 39
1. Технологические испытания. Назначение, виды, методы и средства климатических, механических и надежностных испытаний.
2. Полупроводниковые гетероструктуры и приборы на их основе.
3. Задача.
Вариант 40
1. Типовой технологический процесс изготовления планарно-эпитаксиального транзистора.
2. Технологическая точность выходных параметров сборочных единиц. Методы обеспечения точности сборки (взаимозаменяемость, подгонка, регулировка и др.).
3. Задача.
Вариант 41
1. Организация автоматизированного проектирования ТП и систем производства. САПР ТП, структура, состав технического, программного и информационного обеспечения.
2. Методы получения герметичных соединений. Материалы для герметизации и их технологические свойства.
3. Задача.
Вариант 42
1. Классификация и основные виды технологического оборудования для производства ИРЭ. Особенности автоматических линий. Планировка и расчет линий сборки и сборочных конвейеров.
2. ТП подготовки выводов электрорадиоэлементов к монтажу, установка ЭРЭ и ИС на печатные платы. Особенности поверхностного монтажа.
3. Задача.
Вариант 43
1. Легирование и ионная имплантация в технологии полупроводниковых приборов и интегральных схем.
2. Роботизированные технологические комплексы (РТК). Классификация и основные характеристики промышленных роботов.
3. Задача.
Вариант 44
1. Электромонтаж радиоаппаратуры. Классификация, технологические особенности, типовые ТП электромонтажа.
2. Гибкие производственные системы (ГПС), принципы их построения и функционирования. Особенности организации производства в условиях ГПС.
3. Задача.
Вариант 45
1. Базовые методы изготовления полупроводниковых приборов и ИС. Обобщенный технологический маршрут.
2. Классификация, построение и функционирования автоматизированных систем управления ТП (АСУТП).
3. Задача.
Вариант 46
1. Методы формирования топологии функциональных слоев в полупроводниковых структурах (литография).
2. Конструктивно-технологические особенности и содержание ТП изготовления магнитных лент для аудио- и видеозаписи.
3. Задача.
Вариант 47
1. Сборка и герметизация полупроводниковых приборов и ИС.
2. Конструкции и технология функциональных узлов микросборок на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).
3. Задача.
Вариант 48
1. Газовая и жидкофазная эпитаксия в технологии полупроводниковых приборов и интегральных схем.
2. Физико-технологические основы и технические показатели накрутки и обжимки. Содержание ТП, контроль и испытания соединений.
3. Задача.
Вариант 49
1. Классификация, конструктивно-технологические особенности и ТП производства основных групп дискретных ЭРЭ (резисторов, конденсаторов, индуктивностей, коммутационных устройств).
2. Источники дефектности изделий МЭ. Планарная технология, сущность и основные операции.
3. Задача.
Вариант 50
1. Физические основы функционирования, назначение и технология изготовления электронно-вакуумных приборов (усилительных и генераторных ламп, фотоумножителей, средств отображения информации и др.).
2. Получение сверхчистых структурно-совершенных полупроводниковых материалов. Технологические среды, используемые в производстве изделий интегральной электроники.
3. Задача.
1. По диаграмме состояния системы Cu-Ni опишите взаимодействие компонентов в твердом и жидком состояниях, укажите структурные составляющие во всех ее областях, объясните характер изменения свойств сплавов с помощью правила Курнакова и по правилу рычага определите соотношение жидкой и твердой фаз и их концентрации для сплава, содержащего 30% Cu, между линиями ликвидус и солидус.
2. Приведите основные характеристики кристаллических решеток Feα и Feγ, вычислите изменение объема железа при его полиморфном превращении, если радиусы атомов Fe в ОЦК плотной упаковке rОЦК = 0,1241 нм, а в ГЦК - rГЦК = 0,127 нм.
3. Ликвация: виды ликвации и причины возникновения. Какая ТО применяется для сплавов типа твердый раствор с целью устранения ликвации?
4. Опишите явление полиморфизма на примере кобальта. Как различаются строение, основные характеристики кристаллической решетки (размеры, координационное число, плотность упаковки и др.) и свойства Соα и Соβ.
5. Роль дислокаций в процессах пластической деформации и формирования напряженно-деформированного состояния.
6. Требуется провести поверхностное упрочнение изделия из стали 20. Какие виды обработки можно для этого применить? Опишите одну из технологий и превращения, которые происходят при этом в материале.
7. С помощью диаграммы состояния Fe-Fe3С определите температуры нормализации, отжига и закалки для стали У10. Опишите микроструктуру и свойства стали после каждого вида обработки.
8. В структуре стали 30 после закалки остаточного аустенита не наблюдается, тогда как в стали У12 его присутствует до 30%. Объясните это с применением мартенситных кривых указанных сталей и назначьте ТО, с помощью которой можно ликвидировать остаточный аустенит.
9. На примере систем Fe-Ni и Fe-Si описать превращения в сплавах, компоненты которых обладают полиморфизмом.
10. В чем отличия ступенчатой, изотермической и поверхностной закалки от обычной? Каковы преимущества и недостатки каждого из перечисленных видов закалки?
11. Укажите режимы и технологию отжига для получения перлитного ковкого чугуна. Какие структурные превращения при этом происходят и как изменяются механические свойства материала?
12. Определите состав сплава, содержащего 3,1 % С, по фазовым и структурным составляющим. Охарактеризуйте основные свойства этих составляющих.
13. На примере меди, алюминия и магния опишите строение и основные характеристики ОЦК, ГЦК и ГПУ кристаллических решеток.
14. По диаграмме состояния железо-цементит опишите (с применением правила фаз) превращения в сплаве, содержащем 1,6% С, в интервале температур 0-16000 С, а также определите содержание углерода и количественное соотношение фаз при 13500 С.
15. С точки зрения природы химической связи объясните изменение электрических и механических свойств в ряду веществ: NaCl→Al2O3→GaAs→Si→ Ge→Pb→Cu.
16. По диаграмме состояния железо-цементит опишите (с применением правила фаз) превращения в сплаве, содержащем 1,6% С, в интервале температур 0-16000 С, а также определите содержание углерода и количественное соотношение фаз при 13500 С.
17. Алюминиевый сплав Д1 имеет твердость 118НВ [кГс/мм2], бронза БрА7 – КГС180НВ, а сталь 45 – 350НВ. Чему равно их временное сопротивление σВ [МПа]?
18. Изделия из чугуна имеют близкие механические свойства (σВ = 400 МПа, δ = 3-4%), но разные формы графитовой составляющей: шаровую - в одном и комковатую - в другом. Укажите название чугунов и способы получения указанных форм графита.
19. Почему для изготовления металлорежущего инструмента применяется сталь с начальной структурой зернистого перлита? В результате какой ТО ее получают и как проводится упрочнение готового инструмента?
20. Каким методом можно восстановить пластичность холоднокатаных медных лент? Назначьте режим ТО и опишите процессы, которые при этом происходят.
21. Что такое технологическая анизотропия холоднодеформированного металла? Как она возникает, на какие свойства влияет и как устраняется?
22. Для изготовления деталей конструктивной базы РЭС применяют бронзы БрОФ10-1 и БрОЦС4-4-2,5. Расшифруйте состав и назначение легирующих элементов. Приведите механические и технологические свойства этих сплавов.
23. Фрезы изготавливаются из стали 9ХС. Укажите состав и группу, к которой она относится, назначьте и обоснуйте режим упрочняющей ТО. Объясните, как влияют легирующие элементы на превращения, происходящие при ТО, микроструктуру и свойства стали.
24. По диаграмме состояния медь-цинк опишите характер превращений и взаимодействия компонентов, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и объясните изменение свойств латуней.
25. Для изготовления шасси и лицевых панелей электронных приборов применяется сплав АМг3. Укажите его состав, назначение легирующих элементов и основные физико-химические свойства. Каким методом проводится его упрочнение.
26. Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) пружин из стали 70. Опишите превращения, которые при этом происходят, микроструктуру и свойства стали после ТО.
27. Для изготовления ответственных деталей РЭС выбран сплав В95Т1. Укажите состав и основные физико-химические свойства, механизм и технологию упрочнения сплава.
28. Чему равен коэффициент Пуассона, модуль Юнга и модуль сдвига, если образец с d0 = 2,2 мм и l0 = 100 мм упруго сдеформировался до d1 = l,97 мм и l1 = 127 мм. Модуль объемной упругости материала k = 1,87 105 МПа.
29. Для изготовления деталей методом глубокой многооперационной вытяжки используется латунь Л68. Укажите состав, структуру и свойства сплава, назначьте и обоснуйте режим ТО, применяющейся между отдельными операциями вытяжки.
30. Для деталей, работающих в контакте с сильными кислотами, выбрана сталь 14Х17Н2. Укажите состав, структуру и класс стали, назначение легирующих элементов. Какая термообработка повышает эксплуатационные свойства этого класса сталей?
31. Определите глубину проникновения электрического поля в алюминиевый и железный проводники на частотах 400 и 105 Гц. Считать: для Al - μ = 1, ρ = 0,028 мкОм ·м, для Fe - μ = 1000, ρ = 0,1 мкОм ·м.
32. Для элементов сопротивления выбран сплав копель МНМц 43-05. Укажите состав и группу, к которой он относится по назначению. Опишите структуру и физико-химические характеристики сплава. Какие материалы можно использовать в качестве его заменителей.
33. Определите запас по электрической прочности плоского конденсатора и толщину диэлектрика в нем, если емкость конденсатора 68 пФ, площадь обкладок 10 см2, а рабочее напряжение 10 кВ. Диэлектрическая проницаемость диэлектрика ε = 6,5, Епр = 5 107 В/м.
34. Определить время, в течение которого электрон пройдет расстояние в 1 км по медному проводнику, если ρ = 0,017 мкОм ·м, U = 220 В, на атом приходится один свободный электрон. За какое время он прошел бы это расстояние при отсутствии рассеяния?
35. Удельное сопротивление медного проводника, содержащего 0,5 ат.% индия, равно 0,0234 мкОм ·м. Определить концентрацию атомов индия в сплаве с ρ = 0,0298 мкОм ·м, полагая, что все остаточное сопротивление обусловлено рассеянием на атомах примеси. (Использовать правила Маттисена и Линде).
36. Стержень из графита соединен последовательно с медным стержнем того же сечения. Определить, при каком соотношении их длин, сопротивление композиции не зависит температуры. Принять для меди - ρ = 0,017 мкОм ·м, αρ = 4,3 10-3 К-1 , для графита - ρ = 8,0 мкОм ·м, αρ = -10-3 К-1.
37. Один спай термопары помещен в печь с Т = 2000С, другой находится при Т = 200С. Вольтметр показывает при этом термо ЭДС 1,8 мВ. Чему будет равна термо ЭДС, если второй спай поместить в сосуд: а) с тающим льдом; б) с кипящей водой? Удельную термо ЭДС во всем температурном диапазоне считать постоянной.
38. Сопротивление вольфрамовой нити электрической лампочки при 200С равно 35 Ом. Определить температуру нити, если в установившемся режиме работы при U = 220 В по ней проходит ток 0,6А. Считать αρ = αR = 5 10-3 К-1.
39. Вычислить собственную концентрацию носителей заряда в кремнии при 250 К, если ширина его запрещенной зоны Eg = 1,12 эВ, а эффективные массы плотности состояний mc = 1,05 mo, mv = 0,56 mo.
40. Определить время жизни и подвижность электронов в невырожденном Ge при Т = 300 К. Диффузионная длина электронов Lп = 1,5 мм, а коэффициент диффузии Dn = 9,8·10-3 м2/с.
41. Определить скорость оптической генерации g неравновесных носителей заряда в Si на глубине 100 мкм от освещаемой поверхности при фотовозбуждении монохроматическим излучением интенсивностью I0 = 1020 м-2·с-1, если показатель поглощения материала на длине волны излучения α = 5·104 м-1, а коэффициент отражения излучения R = 0,3.
42. Прямоугольный образец полупроводника n-типа с размерами 50×5×1 мм помещен в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,5 Тл. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости образца. Под действием напряжения Uа = 0,42 В, приложенного вдоль образца, по нему протекает ток Iа = 20 мА. Измерения показывают ЭДС Холла UН = 6,25 мВ. Найти удельную электропроводность σ, подвижность μ и концентрацию n основных носителей заряда.
43. Магнитная восприимчивость никеля при температурах 400 и 8000С равны соответственно 1,25·10-3 и 1,14·10-4. Определить температуру Кюри и магнитную восприимчивость Ni при температуре 6000С (использовать закон Кюри-Вейсса).
44. В сердечнике трансформатора удельные магнитные потери на гистерезис и на вихревые токи на f = 2 кГц равны между собой и составляют 2 Вт/кг. Определить суммарные удельные магнитные потери в сердечнике на частоте 400 Гц, если максимальная магнитная индукция в нем такая же.
45. Катушка с ферритовым тороидальным сердечником диаметром 10 мм имеет индуктивность 0,12 Гн и содержит 1000 витков. Определить ток в катушке, при котором магнитная индукция в сердечнике равна 0,1 Тл.
46. Цилиндрический стержень диаметром 10 мм и длиной 20 мм из диэлектрика с удельным объёмным сопротивлением ρv = 1013 Ом·м и удельным поверхностным сопротивлением ρs = 1014 Ом имеет на торцах металлические электроды. Определить сопротивление между ними.
47. Рассчитайте, насколько изменится диэлектрическая проницаемость конденсаторной бумаги с плотностью dб = 1000 кг/м3 после пропитки ее конденсаторным маслом. Для целлюлозы εц = 6,5; dц = 1500; εв = 1; dв = 0; εм = 2,2. Использовать формулу Лихтеннекера для сложного диэлектрика в предположении, что компоненты включены последовательно.
48. Пленочный конденсатор, диэлектрик которого имеет ε = 3 теряет за 30 минут половину сообщенного ему заряда. Полагая, что утечка происходит только через пленку диэлектрика, определите его удельное сопротивление.
49. Определите удельные электрические потери в плоском конденсаторе, изготовленном из пленки полистерола толщиной 20 мкм, если на него подано напряжение 2 В частотой 2 МГц. Для полистирола ε = 2,5; tg δ = 2·10-4.
50. В ферритовом кольцевом сердечнике дросселя на частоте f = 0,1 МГц напряженность магнитного поля Н = 4 А/м. Найти удельные магнитные потери в сердечнике, если tgδм = 0,2, а магнитная проницаемость феррита μ. = 2500.
51. Кольцевой ферритовый сердечник со средним диаметром dср = 25 мм имеет воздушный зазор длиной 1 мм. При пропускании тока 0,17 А через обмотку сердечника, состоящую из 500 витков, в зазоре создается индукция Bо = 0,1 Тл. Определите магнитную проницаемость феррита.
52. В качестве основной формообразующей операции изготовления детали из алюминиевого сплава Д16Т выбрано литье под давлением. Насколько обоснован этот выбор с точки зрения технологических свойств материала. Какой метод был бы более эффективен в условиях крупносерийного производства?
53. Определить Тш-к и уровень технологичности конструкции детали по трудоемкости, если Тшт = 120 с, программа выпуска N = 110 шт, Тпз = 21 мин. Базовый показатель трудоемкости равен 6,5 мин.
54. В условиях крупносерийного производства необходимо изготовить станину технологической установки из чугуна ВЧ42-12. Предложите и обоснуйте наиболее эффективный метод изготовления заготовки.
55. Выберите заготовку и разработайте технологический маршрут изготовления детали (чертеж с техническими требованиями прилагается) в условиях единичного производства.
56. В механическом цеху имеются следующие группы станков: шлифовальные, фрезерные, зубонарезные, токарные, сверлильные, протяжные. Расположите указанное оборудование в последовательности операций типового ТП изготовления зубчатых колес.
57. В условиях массового производства необходимо изготовить деталь из бронзы БрО-6. На основе анализа технологических свойств материала выберите метод изготовления заготовки.
58. На 250 рабочих местах, оснащенных 640 единицами оборудования в течении месяца выполняется 3600 операций. Определить тип производства и дать его технико-экономическую характеристику.
59. Табличным методом определить припуск под обработку отверстия диаметром 40+06 и шероховатостью Ra0,63 в корпусной детали. Материал заготовки – ковкий чугун, метод изготовления – литье по выплавляемым моделям.
60. При изготовлении заготовок односторонних печатных плат из фольгированного стеклотекстолита применяется вырубка по контуру и пробивка базовых отверстий. Укажите особенности выполнения этих операций по сравнению с листовой штамповкой металлов.
61. Выберите заготовку и разработайте технологический маршрут изготовления детали (чертеж с техническими требованиями прилагается) в условиях среднесерийного производства.
62. Рассчитайте комплексный показатель технологичности детали (чертеж с ТТ прилагается) по конструкторским и технологическим показателям, рекомендуемым для электромеханических узлов РЭС.
63. На основе анализа физико-химических и технологических свойств материала выберите метод изготовления втулки подшипника скольжения из полиамида ПА 610-1-101. Производство массовое.
64. Определите состав штамповочных операций, рассчитайте их усилия и выберите пресс для их выполнения. Чертеж детали с ТТ прилагается.
65. Поверхность детали из низкоуглеродистой стали марки 20кп должна иметь твердость HRC42-46, быть износо- и коррозионностойкой. Предложите метод обработки, обеспечивающий указанные эксплуатационные свойства.
66. Какие методы обработки резанием позволяют получить шероховатость поверхности деталей типа тел вращения из углеродистых сталей меньше Ra0,32?
67. Дайте классификацию, рекомендации по выбору и методику расчета конструктивных элементов литниковых систем, применяемых при литье в кокиль.
68. Выберите заготовку и разработайте технологический маршрут изготовления детали (чертеж с техническими требованиями прилагается) в условиях массового производства.
69. Опишите приемы обработки, схемы базирования и виды станочных приспособлений и инструмент, применяемый при изготовлении валов и осей с отношением длины к диаметру большим за 5-7.
70. Технологические возможности и особенности выполнения разделительных операций точной листовой штамповки металлических сплавов.
71. Выберите заготовительную операцию и разработайте техноло-гический маршрут изготовления детали из силумина (чертеж с техническими требованиями прилагается) в условиях массового производства.
72. На примере детали (чертеж прилагается) покажите какие технологические приемы, схемы базирования и приспособления применяются при изготовлении тонкостенных деталей типа тел вращения.
73. Разработать схему базирования (с учетом конструкторских требований, приведенных на чертеже) и представить ее условно на технологической схеме обработки корпусной детали.
74. Табличным методом определить общий припуск под обработку наружной цилиндрической поверхности детали (чертеж прилагается) и выбрать сортамент горячекатанного проката для изготовления заготовки.
75. Виды и конструктивное исполнение форм для прямого прессования термопластов. Разработать технологический маршрут изготовления детали (чертеж прилагается) из аминопласта КФА2.