RU2608113C2 - Method of using infrared radiation, mirror electric lamps of ikz type - Google Patents

Method of using infrared radiation, mirror electric lamps of ikz type Download PDF

Info

Publication number
RU2608113C2
RU2608113C2 RU2014146598A RU2014146598A RU2608113C2 RU 2608113 C2 RU2608113 C2 RU 2608113C2 RU 2014146598 A RU2014146598 A RU 2014146598A RU 2014146598 A RU2014146598 A RU 2014146598A RU 2608113 C2 RU2608113 C2 RU 2608113C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
lamp
lens
spot
temperature
Prior art date
Application number
RU2014146598A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014146598A (en
Inventor
Владимир Васильевич Волков
Юрий Степанович Почивалов
Антон Викторович Бодырев
Святослав Юрьевич Каргин
Артем Витальевич Кравцов
Геннадий Дмитриевич Лузгин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет"
Priority to RU2014146598A priority Critical patent/RU2608113C2/en
Publication of RU2014146598A publication Critical patent/RU2014146598A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2608113C2 publication Critical patent/RU2608113C2/en

Links

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention can be used for radiation thermal treatment of materials, particularly for cutting, welding, bending, making holes. Contact spot is formed by mirror infrared electric lamp stationary fixed in cylindrical housing, and biconvex lens of same glass as lamp bulb glass. Said housing is fixed at given height from treated surface and rotated lens with lenses till preset diameter of beam contact spot with fixation of lens in specified position. Continuous surface temperature is recorded contact-free in contact spot zone. At constant contact spot diameter said temperature is adjusted owing to changing supply voltage of lamp. Heat treatment is performed during movement of part or said contact spot.
EFFECT: method enables to create contact spot with size of up to 1 mm with high temperature and surface density of radiation on surface of received radiation material or part.
1 cl, 6 dwg, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области металлургической промышленности и машиностроения.The present invention relates to the field of metallurgical industry and mechanical engineering.

Заявляемый способ предназначен для плавления, сварки, резки и/или термопластического деформирования легкоплавких и среднеплавких материалов, таких как пластмассы, свинец, олово, алюминий и его сплавы, бронзы, латуни и т.д., посредством одной электрической лампы типа ИКЗ.The inventive method is intended for melting, welding, cutting and / or thermoplastic deformation of low-melting and medium-melting materials, such as plastics, lead, tin, aluminum and its alloys, bronze, brass, etc., by means of an electric lamp of the type IKZ.

1. Уровень техники1. The prior art

В настоящее время известны инфракрасные зеркальные электрические лампы накаливания ИКЗ-500 (номинальной мощностью 500 Вт), ИКЗ-250 (номинальной мощностью 250 Вт) и ИКЗ-175 (номинальной мощностью 175 Вт). Эти лампы выпускаются серийно в ОАО «КЭЛЗ» и в ГУП РМ «ЛИСМА». Аналогичные лампы производятся серийно, также в США фирмой «GENERAJL ELECTRIC», например, 150R/IR/CL/E27 (номинальной мощностью 150 Вт), 250R/IR/CL/E27 (номинальной мощностью 250 Вт) и 275R/IR/CL/E27 (номинальной мощностью 275 Вт).Currently known infrared reflector electric incandescent lamps IKZ-500 (rated power 500 W), IKZ-250 (rated power 250 W) and IKZ-175 (rated power 175 W). These lamps are mass-produced at OJSC KELZ and at the State Unitary Enterprise RM LISMA. Similar lamps are produced in series, also in the USA by GENERAJL ELECTRIC, for example, 150R / IR / CL / E27 (rated power 150 W), 250R / IR / CL / E27 (rated power 250 W) and 275R / IR / CL / E27 (rated power 275 W).

Первым отличием данных ламп ИКЗ является размещенный неподвижно внутри колбы зеркальный отражатель. Он нанесен в виде тонкого зеркального покрытия на стекло колбы внутри и его поверхность имеет в качестве образующей кривую второго порядка, имеющую фокус. Спираль лампы размещена неподвижно в фокусе отражателя, поэтому весь поток излучения таких ламп является направленным параллельно вдоль оси лампы. Диаметр этого потока на расстоянии до 200 мм (до 20 см) приблизительно равен внутреннему максимальному диаметру колбы.The first difference between these ICZ lamps is a mirror reflector, which is located motionlessly inside the bulb. It is applied in the form of a thin mirror coating on the glass of the bulb inside and its surface has a focus as a generatrix of the second order. The spiral of the lamp is stationary at the focus of the reflector, so the entire radiation flux of such lamps is directed parallel to the axis of the lamp. The diameter of this flow at a distance of up to 200 mm (up to 20 cm) is approximately equal to the inner maximum diameter of the bulb.

Вторым отличием является температура спирали ламп 2350±100°K, при которой спектр излучения охватывает и диапазон видимого света и диапазон ближней инфракрасной области сплошным спектром с длинами волн 0,6-1,9 мкм с максимальной мощностью излучения в интервале 0,9-1,1 мкм, т.е., в спектре максимально ближней инфракрасной (ИК) области. В этом интервале (частота излучения 1014 Гц) ИК излучение обладает максимальной энергией и нагревающей способностью. Спектр 0,6-0,75 мкм является диапазоном видимого света и это делает излучение ламп ИКЗ видимым таким образом, что направленное на поверхность излучение создает на поверхности видимое пятно контакта с ней.The second difference is the temperature of the lamp spiral 2350 ± 100 ° K, at which the emission spectrum covers both the visible light range and the near infrared region with a continuous spectrum with wavelengths of 0.6-1.9 μm with a maximum radiation power in the range of 0.9-1 , 1 μm, i.e., in the spectrum of the most near infrared (IR) region. In this interval (radiation frequency 10 14 Hz), IR radiation has maximum energy and heating ability. The spectrum of 0.6-0.75 μm is the range of visible light and this makes the radiation from the ICZ lamps visible so that the radiation directed to the surface creates a visible spot of contact with it on the surface.

Первое и второе отличие, в сумме, образуют третье отличие. Оно заключается в том, что лампы типа ИКЗ создают направленно-фокусированное излучение в ближней инфракрасной области (НИКИ).The first and second differences, in total, form the third difference. It consists in the fact that ICZ type lamps create directionally focused radiation in the near infrared (NIKI).

Четвертым отличием ламп ИКЗ является состав стекла колбы ламп. Это стекло оптически прозрачно для указанного выше диапазона длин волн. Как показали наши исследования, затраты электрической энергии ламп на нагрев колбы с цоколем и поглощенной стеклом не превышают 7% от номинальной. Поэтому при электрической мощности лампы, например, ИКЗ-250 в 250 Вт мощность направленно-фокусированного ее излучения в ближней инфракрасной области (НИКИ) составляет 232,5 Вт. При диаметре (∅) колбы этой лампы 127 мм = 12,7 см, площадь круглого прозрачного окна колбы составляет 126,6 см2. Плотность потока излучения (ППИ) вблизи колбы (на расстоянии 5-10 мм от нее) составляет 232,5/126,6=1,8 Вт/см2.The fourth difference of ICZ lamps is the composition of the glass bulb lamps. This glass is optically transparent for the above wavelength range. As our studies have shown, the cost of electric energy of lamps for heating a bulb with a cap and absorbed glass does not exceed 7% of the nominal. Therefore, with the electric power of a lamp, for example, IKZ-250 at 250 W, the power of its directionally focused radiation in the near infrared region (NIKI) is 232.5 W. With the diameter (∅) of the bulb of this lamp 127 mm = 12.7 cm, the area of the round transparent window of the bulb is 126.6 cm 2 . The radiation flux density (PPI) near the bulb (at a distance of 5-10 mm from it) is 232.5 / 126.6 = 1.8 W / cm 2 .

Таким же образом получены данные по ППИ для ламп ИКЗ-175 (мощность излучения на выходе 162,7 Вт, ∅ 112 мм, ППИ=1,65 Вт/см2) и по ППИ для ламп ИКЗ-500 (мощность 500 Вт, (мощность излучения на выходе 465 Вт, ∅ 134 мм, ППИ=3,3 Вт/см2). Видно, что максимальную плотность излучает ИКЗ-500.In the same way, data were obtained on PPI for IKZ-175 lamps (output radiation power of 162.7 W, ∅ 112 mm, PPI = 1.65 W / cm 2 ) and PPI for IKZ-500 lamps (power 500 W, ( output radiation power 465 W, ∅ 134 mm, PPI = 3.3 W / cm 2 ). It can be seen that the maximum density emits IKZ-500.

Одновременно с определением ППИ от разных ламп ИКЗ измерялись и максимальные температуры (tMAX, °С) нагрева единичной пластины ∅ 200 мм, толщиной 3 мм из стали 12Х18Н10Т этими лампами (излучениями известной плотности). Зазор между пластиной и лампой задавался одинаковым - 20 мм. После определения температур вычислялись их значения на одну единицу ППИ, т.е. какое значение температуры (°С) tППИ дает 1 единица ППИ (Вт/см2). Были получены следующие данные (ниже, в таблице 1).Simultaneously with the determination of PPI from different ICZ lamps, the maximum temperatures (t MAX , ° С) of heating a single plate ∅ 200 mm, 3 mm thick of 12Kh18N10T steel with these lamps (radiation of known density) were measured. The gap between the plate and the lamp was set the same - 20 mm. After determining the temperatures, their values were calculated per unit PPI, i.e. what temperature value (° C) t PPI gives 1 unit of PPI (W / cm 2 ). The following data were obtained (below, in table 1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Результаты исследований показывают, что одна единица плотности потока излучения (ППИ) лампы ИКЗ-250 обладает нагревающей способностью на 25% большей, чем ИКЗ-127 или ИКЗ-500. Это показывает, что последние (лампы по 127 и 500 Вт) существенно больше рассеивают поток НИКИ и для практических задач нагрева наиболее эффективны лампы ИКЗ-250.The research results show that one unit of the radiation flux density (PPI) of the IKZ-250 lamp has a heating capacity of 25% more than IKZ-127 or IKZ-500. This shows that the latter (127 and 500 W lamps) significantly diffuse the NIKI flux and for practical heating tasks the most effective are the IKZ-250 lamps.

1.1. Излучение этих ламп широко применяется для обогрева животноводческих и птицеводческих помещений, а также в инкубаторах. В помещениях обогрев происходит в результате нагрева воздуха, трехатомные молекулы воды, озона и углекислого газа которого поглощают энергию ИК излучения.1.1. The radiation of these lamps is widely used for heating livestock and poultry facilities, as well as in incubators. Indoor heating occurs as a result of heating of air, triatomic water molecules, ozone and carbon dioxide of which absorb the energy of infrared radiation.

Недостатками такого нагрева является избыточный расход электроэнергии на нагрев воздуха. Это обусловлено тем, что каждая лампа излучает энергию в сплошном спектре от 0,6 до 1,9 мкм, а поглощение ее парами H2O, озоном O3 и газом CO2 осуществляется по отдельным линиям в этом спектре. Для воды это 0,7; 1,2; 1,5; 1,9 мкм, а для углекислого газа 1,2; 1,5; 1,9 мкм. Энергия ИК излучения между этими линиями спектров не поглощается составляющими воздуха, поэтому не нагревает его и рассеивается одноатомными и двухатомными молекулами воздуха, т.е. тратится впустую.The disadvantages of this heating are excessive energy consumption for heating the air. This is due to the fact that each lamp emits energy in the continuous spectrum from 0.6 to 1.9 μm, and its absorption by H 2 O vapor, ozone O 3 and CO 2 gas is carried out along separate lines in this spectrum. For water it is 0.7; 1,2; 1.5; 1.9 microns, and for carbon dioxide 1.2; 1.5; 1.9 microns. The energy of IR radiation between these spectral lines is not absorbed by the air components, therefore, it does not heat it and is scattered by monatomic and diatomic air molecules, i.e. wasted.

1.2. Известен способ использования излучения инфракрасных зеркальных электрических ламп типа ИКЗ для нагрева тонкостенных цилиндрических оболочек изнутри. В этом способе НИКИ от ламп ИКЗ направляют по внутреннему радиусу оболочки на внутреннюю ее поверхность, лампы размешают внутри оболочки неподвижно с небольшим зазором (5-10 мм) относительно внутренней ее поверхности [1-4]. Таким способом оболочки, в том числе и вращающиеся, нагреваются до 250°C. Такая температура требуется для технологии сушки влажных длинномерных материалов в производствах текстиля и бумаги. Нагрев лампами ИЗК посредством НИКИ существенно экономичнее нагрева паром, тэнами или газовыми горелками. В процессах нагрева непрерывно контролируют температуру наружной поверхности оболочек и посредством, например, тиристорного регулятора «напряжение-температура» изменяют напряжение питания ламп, поддерживая заданную температуру.1.2. A known method of using radiation from infrared reflector electric lamps of the type IKZ for heating thin-walled cylindrical shells from the inside. In this method, NIKI from ICZ lamps are directed along the inner radius of the shell to its inner surface, the lamps are stirred motionless inside the shell with a small gap (5-10 mm) relative to its inner surface [1-4]. In this way, the shells, including rotating ones, are heated to 250 ° C. This temperature is required for the drying technology of wet long materials in the production of textiles and paper. Heating with IZK lamps by means of NIKI is much more economical than heating with steam, heating elements or gas burners. In heating processes, the temperature of the outer surface of the shells is continuously monitored and, for example, by means of a thyristor voltage-temperature regulator, the voltage of the lamps is changed, maintaining the set temperature.

Недостатком такого способа использования ламп ИКЗ является невозможность плавления и резки легкоплавких материалов из-за сравнительно невысокой создаваемой температуры (максимально 250-300°C) и чрезмерно большого по площади пятна контакта НИКИ с нагреваемой поверхностью. Например, наименьшая по размерам лампа ИКЗ-175 создает пятно на облучаемой поверхности равное по диаметру ∅ колбы, т.е. 112 мм. Большое пятно излучения на поверхности уменьшает плотность излучения на этой поверхности (Вт/см2). Выше показано, что максимальную плотность излучения создает лампа ИКЗ-500, которая составляет 3,3 Вт/см2.The disadvantage of this method of using ICZ lamps is the inability to melt and cut low-melting materials due to the relatively low temperature created (maximum 250-300 ° C) and the contact area of the NIKI with the surface that is excessively large in area. For example, the smallest IKZ-175 lamp creates a spot on the irradiated surface that is equal in diameter to the bulb ∅, i.e. 112 mm. A large spot of radiation on the surface reduces the density of radiation on this surface (W / cm 2 ). It is shown above that the maximum radiation density is created by the IKZ-500 lamp, which is 3.3 W / cm 2 .

1.3. Известен аналогичный способ использования излучения ламп ИКЗ, в котором НИКИ от ламп направляют по нормали к наружной поверхности тонкостенных цилиндрических оболочек для нагрева внутренней [5]. Данное техническое решение обладает теми же преимуществами, что и аналог выше (п. 1.2) и такими же недостатками.1.3. There is a similar method for using radiation from ICZ lamps, in which NIKI from the lamps are directed normal to the outer surface of thin-walled cylindrical shells for heating the inner [5]. This technical solution has the same advantages as the analogue above (paragraph 1.2) and the same disadvantages.

1.4. Известны аналогичные способы использования ламп ИКЗ, в котором НИКИ от ламп направляют перпендикулярно на плоское, горизонтально расположенное, днище неподвижной емкости [6-9]. Преимущества и недостатки этих способов аналогичны показанным в п. 1.2.1.4. Similar methods are known for using ICZ lamps, in which NIKI from lamps are directed perpendicularly to a flat, horizontally located, bottom of a fixed tank [6-9]. The advantages and disadvantages of these methods are similar to those shown in paragraph 1.2.

1.5. Известны способы использования ламп ИКЗ для нагрева заготовок из теста (в том числе в формах) для выпечки хлебобулочных изделий [10,11]. В этих способах НИКИ от ламп направляют непосредственно на выпекаемые заготовки из теста или нагревают воздух внутри туннеля, охватывающего заготовки. НИКИ от ламп легко обеспечивает нужную температуру 250°C для выпечки хлебобулочных изделий. Эти изделия выпекаются, при этом обеспечивается высокая экономия энергии, по сравнению с другими способами нагрева для выпечки.1.5. Known methods of using ICZ lamps for heating dough pieces (including in molds) for baking bakery products [10,11]. In these methods, the NIKI from the lamps is sent directly to the baked billets from the dough or the air inside the tunnel covering the billets is heated. NIKI from lamps easily provides the desired temperature of 250 ° C for baking bakery products. These products are baked, while providing high energy savings compared to other methods of heating for baking.

Недостатком такого способа использования ламп ИКЗ является невозможность достижения более высоких температур, например, для плавления и резки легкоплавких материалов из-за сравнительно невысокой плотности (максимально 3,3 Вт/см2) излучения (из-за чрезмерно большой площади пятна контакта НИКИ с нагреваемой поверхностью).The disadvantage of this method of using ICZ lamps is the inability to achieve higher temperatures, for example, for melting and cutting low-melting materials due to the relatively low density (maximum 3.3 W / cm 2 ) of radiation (due to the excessively large contact area of the NIKI with the heated surface).

1.6. Известен способ использования электромагнитного излучения в видимом и инфракрасном спектре, в котором это излучение уплотняют в тонкий луч, с высокой плотностью НИКИ более 1000 Вт/см2. Такое уплотнение обеспечивают квантовыми генераторами - лазерами (твердотельными, газовыми и лазерами на красителях).1.6. A known method of using electromagnetic radiation in the visible and infrared spectrum, in which this radiation is compacted into a thin beam, with a high density NIKI more than 1000 W / cm 2 . Such a seal is provided by quantum generators - lasers (solid state, gas, and dye lasers).

Такая плотность излучения (плотности потока квантов) позволяет обеспечивать плавление и резку легкоплавких (и среднеплавких) материалов непосредственно посредством НИКИ. Недостатками такого способа использования НИКИ являются высокая сложность технологии его получения, высокая энергоемкость и невозможность управлять температурой нагрева. Первый недостаток обусловлен тем, что для получения лазерного луча необходимы источник энергии (механизм «накачки»), рабочее тело, система зеркал «оптический резонатор» и источник электрической энергии. Для сравнения: для создания НИКИ от ламп ИКЗ нужна лампа и источник электроэнергии (сетевое питание). Второй недостаток обусловлен существенно большим расходом электроэнергии на работу лазера в процессах плавления, резки или сварки, с номинальной мощностью от 20 до 150 кВт. Для сравнения: максимальную номинальную мощность из ламп серии ИКЗ имеет ИКЗ-500 - 500 Вт или 0,5 кВт. Третий недостаток обусловлен тем, что в процессе плавления, сварки или резки лазерным лучом измерить температуру в точке взаимодействия луча с поверхностью возможно. При этом невозможно повлиять на характеристики луча (потока фотонов), поскольку любые изменения в настройке лазерного луча приводят к необходимости менять настройки одновременно в источнике энергии (в механизме «накачки»), в рабочем теле, в системе зеркал (в «оптическом резонаторе»), а это приводит к изменению настройки лазера, в первую очередь частоты (длины волны) излучения и размеров его поперечного сечения.This radiation density (flux density of quanta) allows for the melting and cutting of low-melting (and medium-melting) materials directly through NIKI. The disadvantages of this method of using NIKI are the high complexity of the technology for its production, high energy intensity and the inability to control the heating temperature. The first drawback is due to the fact that a laser source requires an energy source ("pumping" mechanism), a working medium, an optical resonator mirror system, and an electric energy source. For comparison: to create a NIKI from ICZ lamps, you need a lamp and an electric power source (mains power). The second drawback is due to the significantly higher energy consumption for laser operation in the processes of melting, cutting or welding, with a rated power of 20 to 150 kW. For comparison: the maximum rated power of the lamps of the IKZ series has the IKZ-500 - 500 W or 0.5 kW. The third disadvantage is due to the fact that in the process of melting, welding or cutting with a laser beam, it is possible to measure the temperature at the point of interaction of the beam with the surface. In this case, it is impossible to affect the characteristics of the beam (photon flux), since any changes in the laser beam settings lead to the need to change the settings simultaneously in the energy source (in the "pumping" mechanism), in the working fluid, in the mirror system (in the "optical resonator") , and this leads to a change in the laser settings, primarily the frequency (wavelength) of the radiation and the size of its cross section.

1.7. Из геометрической оптики известны способы визуального изменения наблюдаемых объектов за счет изменения их наблюдаемых размеров посредством преобразования отраженного от них (или излучаемого ними - для телескопов) потока электромагнитного излучения в диапазоне видимого света с помощью линз. На этих способах основана работа биноклей, телескопов и микроскопов. В этих технических решениях используют от одной и более линз в объективе.1.7. From geometrical optics, methods are known for visually changing the observed objects by changing their observed sizes by converting the electromagnetic radiation stream reflected from them (or emitted by them for telescopes) into the visible light range using lenses. The operation of binoculars, telescopes and microscopes is based on these methods. These technical solutions use one or more lenses in the lens.

Данные физические явления - фокусировка и изменение размеров (мнимые или воспринимаемые размеры) объектов не являются истинными.These physical phenomena - focusing and resizing (imaginary or perceived sizes) of objects are not true.

При этом общеизвестно также, что излучение в области видимого света не является максимально нагревающим при его взаимодействии с облучаемой поверхностью. Для диапазона длин волн видимого света (белый свет как совокупность длин волн от фиолетового 0,3-0,4 мкм до красного 0,6-0,7 мкм) нагревающая его способность проявляется только, если поверхность, на которую оно направлено, имеет черный цвет.It is also well known that radiation in the region of visible light is not maximally heating when it interacts with the irradiated surface. For the wavelength range of visible light (white light as a set of wavelengths from purple 0.3-0.4 microns to red 0.6-0.7 microns), its heating ability is manifested only if the surface to which it is directed has a black color.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является техническое решение, в котором инфракрасное излучение направляют на обрабатываемую поверхность, пропуская луч сквозь, по крайней мере, одну двояковыпуклую линзу для формирования сужения его вдоль оси лампы с образованием на поверхности обрабатываемой детали пятна контакта с нагревом ее поверхности до заданной температуры [12].The closest technical solution (prototype) is a technical solution in which infrared radiation is directed onto the surface to be treated, passing the beam through at least one biconvex lens to form a narrowing of it along the axis of the lamp with the formation of a contact spot on the surface of the workpiece with heating its surface to a given temperature [12].

Недостатками данного технического решения являются достигаемые при использовании рассматриваемого способа малая плотности луча инфракрасного излучения на поверхности обрабатываемой детали, невозможность контроля и управления температурой в пятне нагрева и невозможность изменения его размера в широком диапазоне. Эти недостатки обусловлены использованием одной двояковыпуклой линзы, отсутствием операций непрерывного измерения температуры в пятне контакта и невозможностью перемещать (с фиксацией) корпуса устройства вдоль оси луча. Еще одним недостатком являются его малые (недостаточные) функциональные возможности.The disadvantages of this technical solution are achieved by using the method under consideration, the low beam density of infrared radiation on the surface of the workpiece, the inability to control and control the temperature in the heating spot and the inability to change its size over a wide range. These disadvantages are caused by the use of a single biconvex lens, the lack of continuous temperature measurement in the contact spot and the inability to move (with fixation) the device body along the axis of the beam. Another disadvantage is its small (insufficient) functionality.

Стекло ламп ИКЗ является оптически прозрачным для ИК излучения в диапазоне длин волн 0,7-1,9 мкм. Пропускаемая направленно-фокусированная лучевая энергия в ближней ИК области тратится на нагрев нагреваемой детали (95%) и лишь 5% излучения превращается в видимый света, а также затрачивается на нагрев спирали и колбы самой лампы.The glass of ICZ lamps is optically transparent for IR radiation in the wavelength range of 0.7-1.9 μm. The transmitted directionally focused beam energy in the near-IR region is spent on heating the heated part (95%) and only 5% of the radiation is converted into visible light, and also spent on heating the spiral and bulb of the lamp itself.

Это, несмотря на возможность фокусировки плотности излучения, не позволяет увеличить плотность излучения в ближней инфракрасной области на облучаемой поверхности от 100-200 Вт/см2 до 800-1000 Вт/см2 для плавки, резки, сварки и термопластического деформирования легкоплавких и среднеплавких материалов.This, despite the possibility of focusing the radiation density, does not allow increasing the radiation density in the near infrared region on the irradiated surface from 100-200 W / cm 2 to 800-1000 W / cm 2 for melting, cutting, welding and thermoplastic deformation of low-melting and medium-melting materials .

Отдельно известны средства непрерывного бесконтактного измерения температуры (пирометры), например, фирмы «Optris» (Германия) – Optris СТ15, которые обеспечивают высокую точность измерения температуры ±1°C.Separately known means of continuous non-contact temperature measurement (pyrometers), for example, Optris (Germany) - Optris CT15, which provide high accuracy of temperature measurements of ± 1 ° C.

1.8. Известны также способы использования излучения инфракрасных зеркальных ламп типа ИКЗ для нагрева снаружи днищ цилиндрических емкостей, установленных вертикально. В этих способах лампу (лампы) устанавливают вертикально внутри цилиндрического тонкостенного корпуса, коаксиально ему, а излучение направляют перпендикулярно наружной круглой поверхности днища емкости, которым емкость установлена на цилиндрическом корпусе. Сам цилиндр выполняют из алюминия или алюминиевого сплава, а его внутреннюю поверхность перед установкой полируют.1.8. There are also known methods of using the radiation of infrared reflector lamps of the type IKZ for heating outside the bottoms of cylindrical containers mounted vertically. In these methods, the lamp (s) are mounted vertically inside the cylindrical thin-walled body, coaxial to it, and the radiation is directed perpendicular to the outer circular surface of the bottom of the container, by which the container is mounted on the cylindrical body. The cylinder itself is made of aluminum or aluminum alloy, and its inner surface is polished before installation.

Алюминий или алюминиевые сплавы хорошо отражают спектр НИКИ и внутренняя поверхность цилиндрического корпуса отражает боковое излучение ламп в направлении основного потока излучения. За счет этого незначительно, но увеличивается на 5-7% плотность общего потока НИКИ из цилиндрического корпуса.Aluminum or aluminum alloys reflect the NIKI spectrum well and the inner surface of the cylindrical body reflects the lateral radiation of the lamps in the direction of the main radiation flux. Due to this, slightly, but increases by 5-7%, the density of the total flow of NIKI from the cylindrical body.

Тем не менее эта общая плотность (Вт/см2) потока НИКИ недостаточна для получения температур выше 450°C из-за очень большой площади пятна контакта излучения на поверхности днища. Т.е. недостатки данных способов аналогичны вышеизложенным.Nevertheless, this total density (W / cm 2 ) of the NIKI flow is insufficient to obtain temperatures above 450 ° C due to the very large area of the radiation contact spot on the bottom surface. Those. the disadvantages of these methods are similar to the above.

Таким образом, отдельно известны лампы ИКЗ, создающие НИКИ; отдельно известны электролампы и светодиоды создающие излучение видимого и инфракрасного спектра; отдельно известны выпуклые и вогнутые линзы, установленные перпендикулярно потоку (отраженного или создаваемого) излучения с возможностью изменения фокусного расстояния; отдельно известно использование линз для фокусировки излучения видимого света и отдельно известны способы бесконтактного измерения температуры поверхностей, в том числе тех, на которые направлено НИКИ от ламп ИКЗ.Thus, ICZ lamps creating NIKI are separately known; separately known electric lamps and LEDs that create radiation of the visible and infrared spectrum; convex and concave lenses mounted perpendicular to the flux of (reflected or generated) radiation with the possibility of changing the focal length are separately known; Separately, the use of lenses for focusing the radiation of visible light is separately known and methods for non-contact measurement of surface temperature, including those to which NIKI is directed from ICZ lamps, are separately known.

2. Наиболее близким техническим решением (прототипом) к заявляемому, в качестве изобретения, является способ тепловой обработки детали с использованием инфракрасного излучения, включающий направление инфракрасного излучения на обрабатываемую поверхность с пропусканием его сквозь, по крайней мере, одну двояковыпуклую линзу для его сужения вдоль оси лампы с формированием на поверхности обрабатываемой детали пятна контакта, обеспечивающего заданную температуру ее нагрева [13].2. The closest technical solution (prototype) to the claimed one, as an invention, is a method of heat treatment of a part using infrared radiation, including directing infrared radiation to the surface to be processed by passing it through at least one biconvex lens to narrow it along the axis lamps with the formation of a contact spot on the surface of the workpiece to provide a given temperature for its heating [13].

Основной задачей предлагаемого изобретения (по сравнению с прототипом) можно считать повышение плотности луча инфракрасного излучения на поверхности обрабатываемой детали, возможность контроля и управления температурой в пятне нагрева без изменения его размера.The main objective of the invention (in comparison with the prototype) can be considered to increase the beam density of infrared radiation on the surface of the workpiece, the ability to control and control the temperature in the heating spot without changing its size.

3. Причины, препятствующие получению технических результатов3. Reasons that prevent obtaining technical results

3.1. Известные способы использования излучения инфракрасных, зеркальных электрических ламп типа ИКЗ позволяют формировать сужающийся от лампы к принимаемой поверхности луч инфракрасного излучения СНИКИ. Однако с помощью них невозможно существенно увеличивать плотность ИК излучения и превратить пятно его контакта с поверхностью в точку.3.1. Known methods for using the radiation of infrared, mirror electric lamps of the type IKZ allow the beam of infrared radiation tapering from the lamp to the received surface to be formed. However, using them it is impossible to significantly increase the density of IR radiation and turn the spot of its contact with the surface into a point.

3.2. В известных способах отсутствует возможность осуществления операции уменьшения размеров пятна (до точки) контакта луча НИКИ с поверхностью до требуемой температуры поверхности в этом контакте. В способах отсутствует операция измерения температуры в процессе уменьшении этого пятна контакта.3.2. In the known methods there is no possibility of performing the operation of reducing the size of the spot (to the point) of the contact of the NIKI beam with the surface to the desired surface temperature in this contact. In the methods there is no operation of measuring temperature in the process of reducing this contact spot.

3.3. В известных способах отсутствует возможность изменения температуры поверхности внутри пятна при минимальном размере пятна излучения НИКИ на поверхности.3.3. In the known methods there is no possibility of changing the surface temperature inside the spot with a minimum size of the NIKI radiation spot on the surface.

4. Признаки прототипа, совпадающие с заявляемым предлагаемым изобретением4. Signs of the prototype, consistent with the claimed invention

Способ тепловой обработки детали с использованием инфракрасного излучения, включающий направление инфракрасного излучения на обрабатываемую поверхность с пропусканием его сквозь, по крайней мере, одну двояковыпуклую линзу для его сужения вдоль оси лампы с формированием на поверхности обрабатываемой детали пятна контакта, обеспечивающего заданную температуру ее нагрева.A method of heat treatment of a part using infrared radiation, including directing infrared radiation to a surface to be processed with passing it through at least one biconvex lens to narrow it along the axis of the lamp with the formation of a contact spot on the surface of the processed part that provides a predetermined heating temperature.

5. Изобретение обеспечивает достижение следующих технических результатов5. The invention provides the following technical results.

5.1. Повышение плотности луча инфракрасного излучения на поверхности обрабатываемой детали.5.1. Increasing the beam density of infrared radiation on the surface of the workpiece.

5.2. Обеспечение контроля и управления температурой в пятне нагрева без изменения его размера.5.2. Providing control and temperature control in the heating spot without changing its size.

5.3. Расширение функциональных возможностей способа за счет перемещения детали относительно неподвижного луча или луча относительно неподвижной детали.5.3. Extending the functionality of the method by moving the part relative to a fixed beam or beam relative to a fixed part.

6. Эти технические результаты в заявляемом способе тепловой обработки детали с использованием инфракрасного излучения, включающем направление инфракрасного излучения на обрабатываемую поверхность с пропусканием его сквозь, по крайней мере, одну двояковыпуклую линзу для его сужения вдоль оси лампы с формированием на поверхности обрабатываемой детали пятна контакта, обеспечивающего заданную температуру ее нагрева достигаются тем, что упомянутое пятно контакта формируют посредством зеркальной инфракрасной электрической лампы накаливания, которую устанавливают неподвижно коаксиально в цилиндрическом корпусе, и двояковыпуклой линзы, выполненной из того же стекла, что и стекло колбы лампы, и установленной в объективе, закрепленном в цилиндрическом корпусе, при этом фиксируют упомянутый корпус на заданной высоте от обрабатываемой поверхности и вращают объектив с линзой относительно оси корпуса до получения заданного диаметра пятна контакта луча инфракрасного излучения в ближней инфракрасной области на поверхности обрабатываемой детали с фиксацией объектива в заданном положении, причем непрерывно бесконтактно регистрируют температуру поверхности детали в зоне пятна контакта, а затем при постоянном диаметре пятна контакта регулируют упомянутую температуру за счет изменения напряжения питания зеркальной электрической лампы до величины, необходимой для тепловой обработки детали, при этом тепловую обработку осуществляют при перемещении детали относительно образованного лучом пятна контакта или при перемещении упомянутого пятна контакта по неподвижной поверхности детали за счет горизонтального перемещения упомянутого цилиндрического корпуса.6. These technical results in the inventive method of heat treatment of a part using infrared radiation, including directing infrared radiation to the surface to be treated by passing it through at least one biconvex lens to narrow it along the axis of the lamp with the formation of a contact spot on the surface of the processed part, providing a predetermined temperature of its heating are achieved by the fact that the said contact spot is formed by means of a mirror infrared electric glow lamp a lamp mounted coaxially in a cylindrical body, and a biconvex lens made of the same glass as the glass of the lamp bulb, and mounted in a lens mounted in a cylindrical body, while fixing the said body at a predetermined height from the surface to be treated and rotate the lens with a lens relative to the axis of the body to obtain a given diameter of the contact spot of the infrared ray in the near infrared region on the surface of the workpiece with the lens fixed in the rear position, moreover, the surface temperature of the part in the zone of the contact spot is continuously contactlessly recorded, and then, with a constant diameter of the contact spot, the temperature is controlled by changing the supply voltage of the mirror electric lamp to the value necessary for heat treatment of the part, while the heat treatment is carried out when moving the part relative to the contact spot formed by the beam or when the said contact spot is moved over the fixed surface of the part due to the horizontal on the movement of said cylindrical body.

7. Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами:7. The essence of the invention is illustrated by drawings:

на фиг. 1 показана схема устройства, реализующего способ для случая, когда лампу с объективом размещают неподвижно, перемещая принимающую излучение поверхность относительно пятна контакта;in FIG. 1 shows a diagram of a device that implements the method for the case when the lamp with the lens is stationary, moving the radiation-receiving surface relative to the contact spot;

на фиг. 2 показана схема устройства, реализующего способ для случая, когда перемещают пятно контакта по неподвижной принимающей излучение поверхности;in FIG. 2 shows a diagram of a device that implements the method for the case when the contact spot is moved along a stationary radiation-receiving surface;

на фиг. 3 показана схема конструкции объектива как вариант, в котором число линз больше чем одна;in FIG. 3 shows a design diagram of a lens as an embodiment in which the number of lenses is more than one;

на фиг. 4 показана схема применения заявляемого способа для резки пластины из пластмассы, например из капролона;in FIG. 4 shows a diagram of the application of the proposed method for cutting a plate of plastic, for example of caprolon;

на фиг. 5 показана схема применения заявляемого способа для сварки труб из алюминиевого сплава, например из дюралюминия Д16;in FIG. 5 shows a diagram of the application of the proposed method for welding pipes of aluminum alloy, for example of duralumin D16;

на фиг. 6 показана схема применения заявляемого способа для гибки полосы из латуни, например Л59.in FIG. 6 shows a diagram of the application of the proposed method for bending a strip of brass, for example L59.

7.1. Устройство, реализующее заявляемый способ, состоит (схематично) из следующих основных элементов (фиг. 1, 2, 3):7.1. A device that implements the inventive method consists (schematically) of the following basic elements (Fig. 1, 2, 3):

1 - электрическая лампа накаливания (инфракрасная, зеркальная) типа ИКЗ (ИКЗ-175, ИКЗ-250 или ИКЗ-500). Эта лампа 1 содержит зеркальный отражатель 2 внутри стеклянной колбы лампы 1, нанесенный на ее внутреннюю поверхность. Лампа ИКЗ 1 с отражателем 2 установлена в электрическом патроне 3, который неподвижно прикреплен посередине к плоскому круглому днищу (на фиг. 1, 2 не обозначено) внутри цилиндрического корпуса 4. Лампа 1 с отражателем 2 вместе с патроном 3 неподвижно размещена в цилиндрическом тонкостенном корпусе 4, охватывающем лампу 1 внутри коаксиально с равномерным зазором (фиг. 1, 2, 4, 5, 6).1 - an electric incandescent lamp (infrared, mirror) type IKZ (IKZ-175, IKZ-250 or IKZ-500). This lamp 1 contains a mirror reflector 2 inside the glass bulb of lamp 1, deposited on its inner surface. An IKZ lamp 1 with a reflector 2 is installed in an electric cartridge 3, which is fixedly fixed in the middle to a flat round bottom (not indicated in Fig. 1, 2) inside a cylindrical housing 4. A lamp 1 with a reflector 2 together with a cartridge 3 is fixedly mounted in a cylindrical thin-walled housing 4, covering the lamp 1 inside coaxially with a uniform gap (Fig. 1, 2, 4, 5, 6).

На наружной цилиндрической поверхности корпуса 4 со стороны, противоположной его днищу, изготовлена резьба, на длину, например 50, мм от торца (на фиг. 2 обозначено L). На эту резьбу навинчивают внутреннюю резьбу тонкостенного цилиндра объектива 5, который включает в себя (типовой вариант) зажимное кольцо 6, в котором неподвижно установлена, по крайней мере, одна двояковыпуклая линза 7 и зажата зажимным (прижимным или фиксирующим) винтом 21. Аналогичным винтом 21 цилиндр объектива 5 фиксируется на цилиндрическом корпусе 4 после нужного перемещения объектива 5 по корпусу 4. Аналогичными зажимами (фиксаторами, например винтами, шурупами или саморезами) 21 патрон 3 фиксируется на плоском днище внутри корпуса 4 (фиг. 1, 2, 3).On the outer cylindrical surface of the housing 4 from the side opposite to its bottom, a thread is made to a length of, for example, 50 mm from the end (in Fig. 2 it is marked L). The internal thread of the thin-walled cylinder of the lens 5 is screwed onto this thread, which includes (a typical version) a clamping ring 6, in which at least one biconvex lens 7 is fixedly mounted and clamped by a clamping (clamping or fixing) screw 21. A similar screw 21 the cylinder of the lens 5 is fixed on the cylindrical body 4 after the desired movement of the lens 5 through the body 4. By similar clamps (latches, for example screws, screws or self-tapping screws) 21, the cartridge 3 is fixed on a flat bottom inside the body 4 (Fig. 1, 2, 3).

Объектив 5 может иметь больше чем одну линзу 7, например двояковыпуклую линзу 7.1, двояковогнутую линзу 7.2, линзу выпуклую с одной стороны и т.д. (фиг. 3).The lens 5 may have more than one lens 7, for example a biconvex lens 7.1, a biconcave lens 7.2, a convex lens on one side, etc. (Fig. 3).

Одна или более линз в объективе 5 выполнены (предварительно изготовлены) из того же стекла, что и колба ламп ИКЗ.One or more lenses in the lens 5 are made (prefabricated) of the same glass as the bulb of ICZ lamps.

В настоящее время известны разные по составу стекла, которые оптически прозрачны для отдельных спектров ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучений. В то же время производители ламп ИКЗ разрабатывают и используют в производстве собственные химические составы стекол. Эти составы являются ноу-хау каждого конкретного производства. Цель этих составов - добиться максимальной оптической прозрачности стекол для излучения в спектре 0,6-1,9 мкм. При максимальной оптической прозрачности стекла в этой полосе спектра максимальная энергия излучения проходит сквозь стекло без потерь на нагрев самого стекла и лампы обладают максимальной нагревающей способностью. При этом для изготовления линз нужны отходы стекла, которые образуются при изготовлении ламп и которых на ламповых заводах образуются тонны.At present, glass compositions of different compositions are known which are optically transparent for individual spectra of ultraviolet, visible and infrared radiation. At the same time, manufacturers of ICZ lamps develop and use their own glass chemical compositions in production. These formulations are the know-how of each particular production. The purpose of these compositions is to achieve maximum optical transparency of the glasses for radiation in the spectrum of 0.6-1.9 microns. At the maximum optical transparency of the glass in this band of the spectrum, the maximum radiation energy passes through the glass without loss of heating of the glass itself and the lamps have maximum heating ability. At the same time, lens waste requires glass waste, which is formed during the manufacture of lamps and which produce tons in lamp factories.

Кроме этого перед изготовлением колб ламп стекло варят в общей массе перед разливкой по формам и изготавливать линзы перед шлифовкой и полировкой можно заливкой в формы.In addition, before the manufacture of lamp bulbs, glass is boiled in bulk before casting into molds and lenses can be made before grinding and polishing by pouring into molds.

На наружной плоской круглой поверхности корпуса 4 неподвижно закреплен (например, приклеен) регулятор электрического напряжения 12 с индикатором этого напряжения 13 (например, потенциометр или ЛАТР с индикатором). Ручка управления напряжением обозначена поз. 14. Вход регулятора 12 подключают к переменному напряжению промышленной сети ~U, например 220 В, а выход - к электрическим контактам патрона 3 (фиг. 1, 2).On the outer flat round surface of the housing 4, a voltage regulator 12 with an indicator of this voltage 13 (for example, a potentiometer or LATR with an indicator) is fixedly fixed (for example, glued). The voltage control knob is indicated by pos. 14. The input of the controller 12 is connected to an alternating voltage of the industrial network ~ U, for example 220 V, and the output to the electrical contacts of the cartridge 3 (Fig. 1, 2).

При подаче номинального напряжения 220 В на лампу 1 ее отражателем 2 формируют выходящий из лампы поток НИКИ 8 (фиг. 1, 2), а с помощью оптической настройки объективом 5 расстоянием (изменяя L) от линзы 7 до колбы лампы 1 этот поток превращают в сужающийся СНИКИ 9 от объектива 5 к облучаемой поверхности детали 10 из легкоплавкого или среднеплавкого материала. При этом на облучаемой поверхности образуется видимое круглое пятно 11 диаметром D (фиг. 1, 2, 3), которое может иметь размеры видимой точки с диаметром 1 мм (фиг. 1, 2).When a nominal voltage of 220 V is applied to the lamp 1, its reflector 2 forms the NIKI stream 8 coming out of the lamp (Fig. 1, 2), and using the optical adjustment with the lens 5, the distance (changing L) from lens 7 to lamp bulb 1 turns this stream into tapering SNIKI 9 from the lens 5 to the irradiated surface of the part 10 of fusible or medium-melting material. At the same time, a visible circular spot 11 of diameter D is formed on the irradiated surface (Fig. 1, 2, 3), which may have the dimensions of a visible point with a diameter of 1 mm (Fig. 1, 2).

Далее по тексту, идентичные элементы устройства (1-14) будут для краткости именоваться «источник СНИКИ» (источником сужающегося направленно-фокусированного излучения в ближней инфракрасной области).Hereinafter, identical elements of the device (1-14) will be referred to for short as the “source of SICs” (a source of tapering directionally focused radiation in the near infrared region).

7.1. Заявляемый способ реализуется следующим образом (фиг. 1, 2, 3).7.1. The inventive method is implemented as follows (Fig. 1, 2, 3).

Для первого варианта реализации способа источник СНИКИ прочно прикреплен (например, сваркой) вертикально к горизонтальной балке 15 (например, стальной пруток ∅ 10 мм), которая жестко присоединена к ползуну 17 с фиксатором 21 с возможностью перемещений с последующей фиксацией по вертикальной направляющей 16. Источник СНИКИ прикреплен вертикально к балке 15 так, что СНИКИ направлено вертикально вниз. Направляющая (например, стальной круг ∅ 40 мм) 16 прочно присоединена к горизонтальному основанию (например, стальная пластина 150×150×40 мм) 18 (например, приварена). Основание 18 располагают горизонтально на горизонтальном фундаменте или на неподвижной горизонтальной поверхности (на фигурах не обозначены). При таком расположении основания 18 направляющая 16 располагается вертикально, балка 15 - горизонтально, источник СНИКИ - вертикально, а СНИКИ 9 направлено вертикально вниз.For the first embodiment of the method, the source of SNIKI is firmly attached (for example, by welding) vertically to a horizontal beam 15 (for example, a steel bar ∅ 10 mm), which is rigidly attached to the slider 17 with the lock 21 with the possibility of movement and subsequent fixing along the vertical guide 16. Source SNIKI is attached vertically to the beam 15 so that the SNIKI is directed vertically downward. A guide (for example, a steel circle ∅ 40 mm) 16 is firmly attached to a horizontal base (for example, a steel plate 150 × 150 × 40 mm) 18 (for example, welded). The base 18 is placed horizontally on a horizontal foundation or on a fixed horizontal surface (not shown in the figures). With this arrangement of the base 18, the guide 16 is located vertically, the beam 15 is horizontal, the source of the SNICI is vertical, and the SNICI 9 is directed vertically downward.

На основании 18 посредством фиксатора 21 закрепляют бесконтактный измеритель температуры (например, пирометр Optris СТ15) 19. Пирометр 19 закрепляют на основании 18 с возможностью угловых (в сфере) перемещений с последующей фиксацией фиксатором 21. На основании 18 неподвижно устанавливают (например, приклеивают), также, измерительный блок 20 пирометра 19. Пирометр 19 и измерительный блок 20 связаны электрически (на фигурах эта связь и индикатор температуры не обозначены, а направление измерения для пирометра 19 на фигуре 1 показано двухсторонними стрелками), фиг. 1.On the base 18, a non-contact temperature meter (for example, Optris CT15 pyrometer) is fixed by means of a clamp 21. 19. The pyrometer 19 is fixed on the base 18 with the possibility of angular (in the sphere) movements with subsequent fixation by the clamp 21. On the base 18 they are fixedly installed (for example, glued), also, the measuring unit 20 of the pyrometer 19. The pyrometer 19 and the measuring unit 20 are electrically connected (in the figures this connection and the temperature indicator are not indicated, and the measurement direction for the pyrometer 19 in figure 1 is shown by two-way arrow u) FIG. one.

Для второго варианта реализации способа источник СНИКИ прочно прикреплен (например, сваркой) под углом 90° к одному концу прямой балки 15 (например, к стальному прутку ∅ 10 мм), а другой конец балки 15 снабжен рукояткой 22, удобной для охвата ее правой или левой рукой (фиг. 2).For the second variant of the method, the source of SNIKI is firmly attached (for example, by welding) at an angle of 90 ° to one end of the straight beam 15 (for example, to a steel bar ∅ 10 mm), and the other end of the beam 15 is equipped with a handle 22, convenient for covering it with the right or left hand (Fig. 2).

К балке 15 посредством цилиндрического шарнира (на фигурах не обозначен) с фиксатором 21, между источником СНИКИ и рукояткой 22, перпендикулярно балке 15, присоединена (подвешена) прямоугольная пластина (например, из стали размером 150×30×5 мм) 23. На свободном конце пластины 23 так же, как и в первом варианте, закреплены пирометр 19 и измерительный блок 20. Направление измерения температуры для пирометра 19 на фигуре 1 показано двухсторонними стрелками 24, фиг. 2.To the beam 15 by means of a cylindrical hinge (not shown in the figures) with a latch 21, between the source of SNIKI and the handle 22, perpendicular to the beam 15, a rectangular plate (for example, made of steel 150 × 30 × 5 mm) is attached (suspended) 23. On the free the end of the plate 23, as in the first embodiment, the pyrometer 19 and the measuring unit 20 are fixed. The direction of the temperature measurement for the pyrometer 19 in figure 1 is shown by double-sided arrows 24, FIG. 2.

В комплект поставки измерительной системы «пирометр - измерительный блок» входит лазерная указка или «лазерный прицел», с помощью которых оптическую ось (видимую, поз. 24 на фиг. 2) пирометра наводят в точку измерения температуры на поверхности.The delivery set of the measuring system “pyrometer - measuring unit” includes a laser pointer or “laser sight”, with the help of which the optical axis (visible, pos. 24 in Fig. 2) of the pyrometer is pointed to the temperature measuring point on the surface.

Перед реализацией заявляемого способа по обоим вариантам устройства для его осуществления подготавливают к работе, настраивают нужные режимы. Вариант 1 (фиг. 1). Источник СНИКИ подключают к источнику питания (например, к однофазной промышленной сети ~U переменного тока 220 В). Регулятором напряжения 12, посредством ручки 14, визуально наблюдая показания индикатора 13, устанавливают номинальное напряжение 220 В. Лампа 1 (например, ИКЗ-250) излучает НИКИ 8, а объектив 5, с помощью линзы 7 или линз 7.1, 7.2, 7.3, превращает его в СНИКИ. Пятно 11 СНИКИ визуально наблюдается на поверхности (например, на неподвижной, свободно уложенной горизонтально пластине 10 из капролона), нагреваемой (облучаемой СНИКИ). Осевая линия пирометра 19 направляется в середину этого пятна 11, а измерительный блок 20 пирометра 19 регистрирует температуру поверхности пластины 10 в пятне 11 контакта СНИКИ с пластиной 10.Before implementing the proposed method for both versions of the device for its implementation, they are prepared for work, and the necessary modes are configured. Option 1 (Fig. 1). The SNIKI source is connected to a power source (for example, to a single-phase industrial network ~ U AC 220 V). The voltage regulator 12, by means of the handle 14, visually observing the indications of the indicator 13, sets the nominal voltage to 220 V. Lamp 1 (for example, IKZ-250) emits NIKI 8, and lens 5, using lens 7 or lenses 7.1, 7.2, 7.3, turns him in the PICTURES. Spot 11 SNIKI is visually observed on the surface (for example, on a motionless, horizontally laid caprolon plate 10) heated (irradiated by SNIKI). The axial line of the pyrometer 19 is directed to the middle of this spot 11, and the measuring unit 20 of the pyrometer 19 records the surface temperature of the plate 10 in the spot 11 of the contact of the SNIC with the plate 10.

Источник СНИКИ вместе с балкой 15 и с ползуном 17 по направляющей 16 устанавливают на заданной (на нужной или на удобной для работы) высоте от пластины 10 и ползун 17 фиксируется стопором 21. При перемещениях (при установке источника СНИКИ) положение пятна 11 на пластине 10 не изменяется, но меняются его размеры (площадь круга) и поэтому изменяется температура, которая регистрируется непрерывно пирометром 19 с измерительным блоком 20.The SNIKI source together with the beam 15 and with the slider 17 along the guide 16 is installed at a predetermined (at the desired or convenient for working) height from the plate 10 and the slider 17 is fixed by the stopper 21. When moving (when installing the SNIKI source), the position of the spot 11 on the plate 10 does not change, but its size (the area of the circle) changes and therefore the temperature changes, which is continuously recorded by the pyrometer 19 with the measuring unit 20.

После установки источника СНИКИ на нужной высоте от пластины 11 освобождают стопор 21 объектива 5 и, вращая объектив 5 по резьбе, уменьшают пятно контакта 11 на поверхности пластины 10 до минимального (до точки с размером, с диаметром, 1 мм), одновременно фиксируя изменения температуры пятна 11 на поверхности пластины 10.After installing the SNIKI source at the desired height, the stopper 21 of the lens 5 is released from the plate 11 and, rotating the lens 5 along the thread, reduce the contact spot 11 on the surface of the plate 10 to a minimum (to a point with a size, diameter, 1 mm), while fixing temperature changes spots 11 on the surface of the plate 10.

Например, при диаметре D1 пятна 11 в 1 мм (0,1 см) его площадь составляет π*D12/4 или 3,14*0,01/4=0,00787 см2. Мощность потока СНИКИ, прошедшего сквозь одну линзу 7, уменьшается не более чем на 7% от номинального 232,5 Вт для лампы ИКЗ-250 (показано в начале текста, абзац начинается со слов «Четвертым отличием ламп…»). Плотность потока СНИКИ для данного случая (на выходе из линзы 7) составляет 232,5*0,93=216 Вт. Именно эта мощность переносится посредством СНИКИ 9, сужающегося от линзы 7 к пятну 11 на пластине 10. Таким образом, плотность СНИКИ в пятне 11 на пластине 10 составляет 216 Вт/0,00787 см2 или 27446 Вт/см2. Это очень большая плотность излучения.For example, when a 1 mm (0.1 cm) diameter D1 spot 11 with an area of 2 π * D1 / 4 or 3.14 * 0.01 / 4 = 0.00787 cm 2. The power of the SNIKI stream passing through one lens 7 decreases by no more than 7% from the nominal 232.5 W for the IKZ-250 lamp (shown at the beginning of the text, the paragraph begins with the words "The Fourth Difference of Lamps ..."). The SNIKI flux density for this case (at the exit from lens 7) is 232.5 * 0.93 = 216 W. It is this power that is transferred by means of the SNIKI 9, tapering from the lens 7 to the spot 11 on the plate 10. Thus, the density of the SNIKI in the spot 11 on the plate 10 is 216 W / 0.00787 cm 2 or 27446 W / cm 2 . This is a very high radiation density.

В таблице 1 (представлена выше), в последней строке приведены сведения о температуре, которую создает 1 Вт/см2 на поверхности при облучении ее посредством НИКИ. Для ламп ИКЗ-250 это 160°C/(Вт*см2). Поэтому температура на пластине 10 в пятне 11 контакта для данного случая будет составлять 160*27446=4391360°C, которая является недопустимо высокой для большинства конструкционных материалов. Так, температура плавления капролона (пластик) - 230°C, дюралюминия - 650-700°C, латуни - 950-1000°C, бронзы - 1100°C.In table 1 (presented above), the last line contains information about the temperature that 1 W / cm 2 creates on the surface when it is irradiated by NIKI. For IKZ-250 lamps, this is 160 ° C / (W * cm 2 ). Therefore, the temperature on the plate 10 in the contact spot 11 for this case will be 160 * 27446 = 4391360 ° C, which is unacceptably high for most structural materials. So, the melting point of caprolon (plastic) is 230 ° C, duralumin - 650-700 ° C, brass - 950-1000 ° C, bronze - 1100 ° C.

Регулятором напряжения 12 ручкой управления 14 уменьшают напряжение питания лампы 1 (при этом уменьшается ток в спирали, ее температура и мощность излучения НИКИ, а последняя уменьшается пропорционально 4-й степени температуры), устанавливая нужную для обработки пластины 10 по показаниям измерительного блока 20 пирометра 19. Например, для резки пластины 10 из капролона (фиг. 1) достаточна температура в 300°C.By the voltage regulator 12, the control knob 14 reduces the supply voltage of the lamp 1 (in this case, the current in the spiral decreases, its temperature and radiation power NIKI, and the latter decreases in proportion to the 4th degree of temperature), setting the plate 10 necessary for processing according to the readings of the measuring unit 20 of the pyrometer 19 For example, a temperature of 300 ° C is sufficient for cutting a caprolon plate 10 (FIG. 1).

Настроив устройство для реализации способа таким образом, что ∅ пятна 11 на пластине 10 составляет 1 мм, а температура на поверхности этой пластины в этом пятне составляет 300°C и, зафиксировав положения источника СНИКИ и пирометра 19, осуществляется лучевая резка пластины 10. Для этого пластину (лист, полосу или конкретную деталь) 11 из капролона перемещают в нужном направлении при неподвижном источнике СНИКИ. Неподвижно все устройство для реализации способа и операция резки может повторяться многократно при одной и той же установке и параметрах настройки.Having set up the device for implementing the method in such a way that ∅ of spot 11 on the plate 10 is 1 mm, and the temperature on the surface of this plate in this spot is 300 ° C and, having fixed the position of the SNIKI source and pyrometer 19, beam cutting of the plate 10 is carried out. a plate (sheet, strip or a specific part) 11 from caprolon is moved in the desired direction with a stationary source of SNIKI. The whole apparatus for implementing the method is stationary and the cutting operation can be repeated many times with the same installation and settings.

Для резки (для лучевой термической обработки) других конструкционных материалов объективом 5 изменяют размеры пятна 11 на обрабатываемой поверхности детали (например, пластины) 10, а ручкой управления 14 регулятора напряжения 12 изменяют величину напряжения и одновременно регистрируют температуру (как показано выше) на измерительном блоке 20 пирометра 19 устанавливая нужную (заданную).For cutting (for radiation heat treatment) of other structural materials, the lens 5 changes the size of the spot 11 on the workpiece surface (for example, the plate) 10, and the voltage regulator 12 controls the voltage value 12 and simultaneously records the temperature (as shown above) on the measuring unit 20 pyrometer 19 setting the desired (set).

Вариант 2 (фиг. 1 и 2). Настройка устройства для реализации заявляемого способа осуществляется аналогично вышеизложенному Варианту 1. Отличие заключается в том, что эту настройку необходимо осуществлять одной рукой (свободной), поскольку другая занята удержанием ручки 22, присоединенной к источнику СНИКИ (фиг. 2).Option 2 (Fig. 1 and 2). Setting up the device for implementing the inventive method is carried out similarly to the above Option 1. The difference is that this setting must be done with one hand (free), since the other is busy holding the handle 22 connected to the source of the SNIC (Fig. 2).

В то же время, при ручной лучевой термической обработке детали 10 можно осуществлять более сложные движения рукой, например, вырезать небольшие отверстия в пластине (в листе, в кубе, в цилиндре и т.д.) и в более сложных по конфигурации деталях.At the same time, with manual beam heat treatment of the part 10, more complex hand movements can be performed, for example, cutting small holes in the plate (in a sheet, in a cube, in a cylinder, etc.) and in more complicated parts in configuration.

Например, в пластине из бронзы нужно изготовить круглое отверстие ∅ 4 мм для последующей его обработки. Температура плавления бронзы 110°C. С помощью объектива 5 устанавливают пятно контакта 11 СНИКИ на поверхности пластины 10 диаметром D2 (фиг. 2) 3 мм, ручкой управления 14 регулятора напряжения 12 изменяют напряжение питания лампы 1, измеряя температуру в пятне 11 одновременно и устанавливают ее в 1800°C. При этой температуре (превышающей температуру плавления бронзы) процесс проплавления отверстия происходит быстрее. Вручную направляют пятно 11 в точку изготовления отверстия и проплавляют его. СНИКИ является сужающимся и, в процессе изготовления отверстия ∅ 4 мм, его верхняя часть будет иметь ∅ 4 мм, за счет оплавления краев, а нижняя часть - будет иметь ∅ 3 мм.For example, in a bronze plate, you need to make a round hole ∅ 4 mm for its subsequent processing. The melting point of bronze is 110 ° C. Using a lens 5, a spot of contact 11 SNICKS is installed on the surface of the plate 10 with a diameter of D2 (Fig. 2) 3 mm, the control knob 14 of the voltage regulator 12 changes the voltage of the lamp 1, measuring the temperature in the spot 11 at the same time and sets it to 1800 ° C. At this temperature (exceeding the melting temperature of bronze), the process of penetration of the hole is faster. Manually direct the spot 11 to the point of manufacture of the hole and melt it. SNIKI is tapering and, in the process of making a hole ∅ 4 mm, its upper part will have ∅ 4 mm, due to the fusion of the edges, and the lower part will have ∅ 3 mm.

7.2. Заявляемый способ применяется следующим образом (варианты на фиг. 4, 5, 6).7.2. The inventive method is used as follows (options in Fig. 4, 5, 6).

Для лучевой термической резки листа (полосы, пластины и т.д.) из металла или пластмассы (фиг. 4) устройство с источником СНИКИ настраивают по первому варианту, как показано выше (п. 7.1, начало текста «Вариант 1»). Объективом 5 (фиг. 1) фокусируют СНИКИ в пятно 11 диаметром d1≈1 мм на поверхности листа 25 (фиг. 4), который предварительно кладут горизонтально, с возможностью перемещений в горизонтальных направлениях, на две одинаковые по высоте неподвижные тумбы 26. Тумбы устанавливают так, что они параллельны друг другу и расположены с зазором относительно друг друга. Лист 25 укладывают так, что ось СНИКИ 9 направлена в зазор между тумбами 26. Непрерывно измеряя температуру в пятне 11 ручкой управления 14 регулятора напряжения 12 (фиг. 1) изменяют эту температуру до заданной (на 15-20% больше температуры плавления материала). При плавлении материала 25 в пятне образуется отверстие. Перемещая материал 25 в горизонтальном направлении осуществляют разрезание листа с образованием линии резки.For radial thermal cutting of a sheet (strip, plate, etc.) of metal or plastic (Fig. 4), the device with the source of the SNIKI is configured according to the first option, as shown above (paragraph 7.1, the beginning of the text “Option 1”). Lens 5 (Fig. 1) focuses the SNIC in a spot 11 with a diameter of d1≈1 mm on the surface of the sheet 25 (Fig. 4), which is preliminarily laid horizontally, with the possibility of movement in horizontal directions, on two fixed-height pedestals 26 of the same height. so that they are parallel to each other and are located with a gap relative to each other. The sheet 25 is laid so that the axis of the SNIKI 9 is directed into the gap between the pedestals 26. By continuously measuring the temperature in the spot 11, the control knob 14 of the voltage regulator 12 (Fig. 1) changes this temperature to a predetermined one (15-20% more than the melting temperature of the material). When the material 25 is melted, a hole is formed in the spot. Moving the material 25 in the horizontal direction, the sheet is cut to form a cutting line.

Для лучевой термической сварки труб 27 и 28, например стальных (сталь 12Х18Н10Т, максимальная температура плавления 1400°C) (фиг. 5), устройство с источником СНИКИ настраивают по второму варианту, как показано выше (п. 7.1, начало текста «Вариант 2»). Предварительно, на свариваемых концах труб 27 и 28 изготавливают фаски 29 суммарной шириной h (фиг. 5). При толщине труб, например, 3 мм фаски изготавливают так, что h=6-8 мм. Например, h=7 мм. Для сварки приготовляют присадочный пруток 30 из того же материала, что и трубы 27 и 28 с диаметром d2 (фиг. 5), при этом

Figure 00000002
. Для случая, когда h=7 мм d2=3,5 мм. В процессе настройки источника СНИКИ по второму варианту (фиг. 2) пятно контакта d3 СНИКИ 9 задают на внутренней поверхности фасок 29 соединенных встык труб 27 и 28 так, что d3=d2=3,5 мм. Задают (устанавливают) температуру пятна на 20% выше температуры плавления (1400°C), т.е. 1700°C и в течение 5-10 сек прогревают стык труб 27 и 28 (поверхность фасок 29) в области пятна. Затем в область нагрева между фасками помещают конец прутка 30 и пятно СНИКИ 9 взаимодействует с материалом на конце прутка 30, расплавляя его. При этом расплав заполняет полость между нагретыми фасками 29 и образует сварочный шов 31 (фиг. 5).For beam thermal welding of pipes 27 and 28, for example, steel pipes (steel 12X18H10T, maximum melting point 1400 ° C) (Fig. 5), the device with a source of SNIKI is configured according to the second option, as shown above (paragraph 7.1, the beginning of the text “Option 2 "). Previously, on the welded ends of the pipes 27 and 28, chamfers 29 are made with a total width h (Fig. 5). With a pipe thickness of, for example, 3 mm, bevels are made so that h = 6-8 mm. For example, h = 7 mm. For welding, filler rod 30 is prepared from the same material as pipes 27 and 28 with a diameter of d2 (Fig. 5), while
Figure 00000002
. For the case when h = 7 mm d2 = 3.5 mm. In the process of adjusting the source of SNIKI according to the second variant (Fig. 2), the contact spot d3 of SNIKI 9 is set on the inner surface of the facets 29 of the butt-joined pipes 27 and 28 so that d3 = d2 = 3.5 mm. The spot temperature is set (set) 20% above the melting point (1400 ° C), i.e. 1700 ° C and for 5-10 seconds the joint of pipes 27 and 28 (facet surface 29) in the spot area is heated. Then, the end of the rod 30 is placed in the heating region between the chamfers and the spot SNIKI 9 interacts with the material at the end of the rod 30, melting it. When this melt fills the cavity between the heated chamfers 29 and forms a weld 31 (Fig. 5).

При лучевой термической обработке для гибки, например, листа (пластины, полосы, прутка и т.д.) из дюралюминия (фиг. 6), реализуют второй вариант настройки устройства для реализации способа (фиг. 2).When radiation heat treatment for bending, for example, a sheet (plate, strip, bar, etc.) of duralumin (Fig. 6), implement the second configuration option of the device for implementing the method (Fig. 2).

Особенностью операции гибки хрупких материалов (дюралюминий) является то обстоятельство, что ее выполнением материал отжигают при температуре 350-400°C для повышения его пластических свойств.A feature of the operation of bending brittle materials (duralumin) is the fact that its implementation anneals the material at a temperature of 350-400 ° C to increase its plastic properties.

Например, нужно от листа 32 (фиг. 6) отогнуть его часть 32.1 под углом 90° 32.2.For example, you need to bend part 32.1 from sheet 32 (Fig. 6) at an angle of 90 ° 32.2.

Для этого лист 32 кладут горизонтально на неподвижную вертикально установленную опору 33, имеющую взаимно перпендикулярные горизонтальную и вертикальную вниз поверхности. Лист 32 имеет толщину b=6 мм. Вручную (по варианту 2) СНИКИ 9 направляют на лист 32 над линией схождения горизонтальной и вертикальной поверхностей и на поверхности листа 32 фокусируют пятно 11 СНИКИ диаметром d4≈b, т.е. d4≈6 мм. После этого устанавливают температуру в пятне 11 400°C и вручную прогревают лист до этой температуры вдоль линии схождения перпендикулярных плоскостей (поверхностей) опоры 33. При этом лист 32 вдоль этой линии отжигается (становится пластичным) и его горизонтальный участок 32.1 вручную, нажимом вниз, сгибается под прямым углом 90°, превращаясь в вертикальный участок 32.2 (фиг. 6).For this, the sheet 32 is laid horizontally on a fixed vertically mounted support 33 having mutually perpendicular horizontal and vertical down surfaces. Sheet 32 has a thickness b = 6 mm. Manually (according to option 2), SNIKI 9 is directed to sheet 32 above the convergence line of horizontal and vertical surfaces, and spot 11 SNIKIs of diameter d4≈b are focused on the surface of sheet 32, i.e. d4≈6 mm. After that, the spot temperature is set at 11,400 ° C and the sheet is manually warmed up to this temperature along the convergence line of the perpendicular planes (surfaces) of the support 33. In this case, the sheet 32 is annealed along this line (becomes plastic) and its horizontal section 32.1 is manually pressed downwards. bends at a right angle of 90 °, turning into a vertical section 32.2 (Fig. 6).

7.3. Заявляемые технические результаты достигаются следующим образом.7.3. The claimed technical results are achieved as follows.

7.3.1. Сужающийся от лампы к принимаемой поверхности луч (диаметром до 1 мм) инфракрасного излучения в ближней инфракрасной области СНИКИ и максимальное повышение плотности этого излучения на поверхности обеспечивается установкой на цилиндрическом корпусе 4 (фиг. 1, 2, 3) коаксиально подвижного в осевом направлении объектива 5 с двояковыпуклой линзой 7 (или нескольких линз 7.1, 7.2, 7.3, одна из которых двояковыпуклая 7.1, фиг. 3), которая выполнена из того же стекла, что и колба лампы 1. Данное обстоятельство позволяет повышать плотность излучения не только видимого излучения лампы 1 (длины волн излучения 0,6-0,75 мкм в спектре излучения лампы 0,6-1,9 мкм), которое составляет по мощности 5% от общей мощности излучения лампы 1, а именно НИКИ 8, превращая его в СНИКИ 9 (фиг. 1, 2, 3).7.3.1. The beam (with a diameter of up to 1 mm) narrowing from the lamp to the received surface, infrared radiation in the near infrared region of the SNIKI and the maximum increase in the density of this radiation on the surface is ensured by the installation of a lens 5 coaxially movable in the axial direction on the cylindrical body 4 (Fig. 1, 2, 3) with a biconvex lens 7 (or several lenses 7.1, 7.2, 7.3, one of which is biconvex 7.1, Fig. 3), which is made of the same glass as the bulb of lamp 1. This circumstance allows increasing the radiation density not only the apparent radiation of lamp 1 (radiation wavelengths of 0.6-0.75 μm in the radiation spectrum of a lamp 0.6-1.9 μm), which is 5% of the total radiation power of lamp 1, namely NIKI 8, turning it in SNIKI 9 (Fig. 1, 2, 3).

7.3.2. Уменьшение пятна контакта луча инфракрасного излучения в ближней инфракрасной области СНИКИ на принимаемой поверхности в соответствии с требуемой температурой нагрева поверхности в области контакта контролируется непрерывным бесконтактным измерением (контролем) температуры посредством пирометра 19 с измерительным блоком 20 (фиг. 1, 2).7.3.2. The reduction of the contact spot of the infrared ray in the near infrared region of the SNIKI on the received surface in accordance with the required surface heating temperature in the contact area is controlled by continuous non-contact temperature measurement (control) by means of a pyrometer 19 with a measuring unit 20 (Fig. 1, 2).

7.3.3. Температуры в пятне контакта луча с принимаемой поверхностью, при неизменном размере пятна луча СНИКИ на поверхности изменяются посредством регулятора напряжения 12 с индикатором 13 и с ручкой управления 14, а температуры регистрируются непрерывно, как показано выше в п. 7.3.2.7.3.3. The temperatures at the spot of contact between the beam and the receiving surface, at a constant beam spot size, the SNIKI on the surface are changed by means of a voltage regulator 12 with indicator 13 and with a control knob 14, and temperatures are recorded continuously, as shown in paragraph 7.3.2 above.

7.4. Вышеперечисленные технические результаты заявляемого способа обеспечивают дополнительные, в том числе:7.4. The above technical results of the proposed method provide additional, including:

7.4.1. Существенное расширение функциональных возможностей за счет лучевой термической обработки материалов и деталей: для резки, для сварки, для гибки, для изготовления отверстий и т.д.7.4.1. Significant expansion of functionality due to radiation heat treatment of materials and parts: for cutting, for welding, for bending, for making holes, etc.

7.4.2. Экологическая чистота лучевой термической обработки материалов и деталей, поскольку в процессе такой обработки не выделяются вредные вещества.7.4.2. Ecological purity of radiation heat treatment of materials and parts, since no harmful substances are released during such processing.

7.4.3. Существенно снижается энергоемкость термической обработки материалов и деталей, поскольку электрическая номинальная мощность ламп типа ИКЗ не превышает 500 Вт (ИКЗ-175, ИКЗ-250, ИКЗ-500).7.4.3. The energy consumption of the heat treatment of materials and parts is significantly reduced, since the electric rated power of lamps of the type IKZ does not exceed 500 W (IKZ-175, IKZ-250, IKZ-500).

7.4.4. Существенно упрощаются операции при такой лучевой термической обработке материалов и деталей. Для нее нужно лишь два устройства. Одно, выполненное в соответствии с фиг. 1, стационарное, и второе, выполненное в соответствии с фиг. 2, переносное, ручное.7.4.4. Operations are significantly simplified with such radiation heat treatment of materials and parts. For her, only two devices are needed. One, made in accordance with FIG. 1, stationary, and the second, made in accordance with FIG. 2, portable, manual.

Источники информации Information sources

1. RU №2269730, 2006.1. RU No. 2269730, 2006.

2. RU №2302593, 2007.2. RU No. 2302593, 2007.

3. RU №2287121, 2007. 3. RU No. 2287121, 2007.

4. RU №2431793, 2011.4. RU No. 2431793, 2011.

5. RU №2465526, 2012.5. RU No. 2465526, 2012.

6. RU №2291595, 2007.6. RU No. 2291595, 2007.

7. RU №2411699, 2011.7. RU No. 2411699, 2011.

8. RU №2442935, 2012.8. RU No. 2442935, 2012.

9. RU №2505752, 2014.9. RU No. 2505752, 2014.

10. RU №2430630, 2011.10. RU No. 2430630, 2011.

11. RU №2457680, 2012.11. RU No. 2457680, 2012.

12. RU №2457637, 27.07.2012.12. RU No. 2457637, July 27, 2012.

13. JPS 62207574 А, 11.09.1987.13. JPS 62207574 A, 09/11/1987.

Claims (1)

Способ использования излучения инфракрасных, зеркальных электрических ламп типа ИКЗ, в котором лампу закрепляют неподвижно в цилиндрическом корпусе коаксиально ему, а излучение лампы направляют на нагреваемую поверхность, отличающийся тем, что к цилиндрическому корпусу прикрепляют объектив с, по крайней мере, одной двояковыпуклой линзой, с возможностью ее (их) перемещений вместе с объективом относительно оси корпуса с последующей фиксацией так, что линза (линзы) формирует сужающийся вдоль оси лампы, от лампы к принимаемой поверхности, луч, а линзу или линзы создают из того же стекла, что и стекло колбы лампы, при этом лампу с объективом размещают неподвижно, перемещая принимаемую поверхность относительно пятна контакта либо перемещают пятно контакта по неподвижной принимаемой поверхности, непрерывно измеряя температуру в пятне контакта излучения с поверхностью, с возможностью ее изменения при постоянном размере пятна.The method of using the radiation of infrared, mirror electric lamps of the type IKZ, in which the lamp is fixed motionless in a cylindrical body coaxially with it, and the radiation of the lamp is directed to a heated surface, characterized in that a lens with at least one biconvex lens is attached to the cylindrical body, the possibility of its (their) movements together with the lens relative to the axis of the housing with subsequent fixation so that the lens (s) forms tapering along the axis of the lamp, from the lamp to the received surface, l uch, and the lens or lenses are made of the same glass as the glass of the lamp bulb, while the lamp with the lens is stationary, moving the received surface relative to the contact spot or moving the contact spot over the stationary received surface, continuously measuring the temperature at the spot of radiation contact with the surface , with the possibility of its change at a constant spot size.
RU2014146598A 2014-11-19 2014-11-19 Method of using infrared radiation, mirror electric lamps of ikz type RU2608113C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146598A RU2608113C2 (en) 2014-11-19 2014-11-19 Method of using infrared radiation, mirror electric lamps of ikz type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146598A RU2608113C2 (en) 2014-11-19 2014-11-19 Method of using infrared radiation, mirror electric lamps of ikz type

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014146598A RU2014146598A (en) 2016-06-10
RU2608113C2 true RU2608113C2 (en) 2017-01-13

Family

ID=56114889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014146598A RU2608113C2 (en) 2014-11-19 2014-11-19 Method of using infrared radiation, mirror electric lamps of ikz type

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2608113C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU226002U1 (en) * 2024-03-20 2024-05-16 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Инжект" LASER SOLDER MODULE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62207574A (en) * 1986-03-07 1987-09-11 Hitachi Ltd Heating device
SU1799315A3 (en) * 1990-05-15 1993-02-28 Kohctpуktopckoe Бюpo Лehиhгpaдckoгo Зaboдa "Poccия" Device for soldering integrated circuits with planar leads on printed circuit boards
RU2062185C1 (en) * 1994-09-27 1996-06-20 Научно-производственная фирма "МГМ" Apparatus for light beam soldering
RU2355525C2 (en) * 2003-09-19 2009-05-20 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Method of making aluminium containing cellular elements using radiant heaters
WO2010018680A1 (en) * 2008-08-11 2010-02-18 ヤマハ発動機株式会社 Surface-mounting machine using optical beam

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62207574A (en) * 1986-03-07 1987-09-11 Hitachi Ltd Heating device
SU1799315A3 (en) * 1990-05-15 1993-02-28 Kohctpуktopckoe Бюpo Лehиhгpaдckoгo Зaboдa "Poccия" Device for soldering integrated circuits with planar leads on printed circuit boards
RU2062185C1 (en) * 1994-09-27 1996-06-20 Научно-производственная фирма "МГМ" Apparatus for light beam soldering
RU2355525C2 (en) * 2003-09-19 2009-05-20 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Method of making aluminium containing cellular elements using radiant heaters
WO2010018680A1 (en) * 2008-08-11 2010-02-18 ヤマハ発動機株式会社 Surface-mounting machine using optical beam

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU226002U1 (en) * 2024-03-20 2024-05-16 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Инжект" LASER SOLDER MODULE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014146598A (en) 2016-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chivel et al. On-line temperature monitoring in selective laser sintering/melting
US6217695B1 (en) Method and apparatus for radiation heating substrates and applying extruded material
US20240116220A1 (en) Pulsed light system
US7995195B2 (en) Method of optically monitoring the progression of a physical and/or chemical process taking place on a surface of a body
Markham et al. Bench top Fourier transform infrared based instrument for simultaneously measuring surface spectral emittance and temperature
GB1236636A (en) Apparatus for welding and cutting workpieces
Hauschwitz et al. LIPSS-based functional surfaces produced by multi-beam nanostructuring with 2601 beams and real-time thermal processes measurement
JP5833603B2 (en) Analytical apparatus and analytical method for photothermal analysis of sample
CN104789959A (en) Method for managing quality of laser cladding processing, and laser cladding processing device
Wackerow et al. Generation of silver nanoparticles with controlled size and spatial distribution by pulsed laser irradiation of silver ion-doped glass
CN109483058B (en) Method for preparing super-hydrophobic anti-reflection structure on irregular metal curved surface
Null et al. Carbon arc image furnaces
RU2608113C2 (en) Method of using infrared radiation, mirror electric lamps of ikz type
EP3215823B1 (en) Heating arrangement for a material testing device
CN107062010A (en) Laser lighting lamp
JP2517218B2 (en) Radiant heating device
JP2009085796A (en) Measuring device of reflectivity or transmittance of electromagnetic wave at high temperature
JP2009085795A (en) Measuring method of reflectivity or transmittance of electromagnetic wave at high temperature
WO2021131642A1 (en) Resin member machining method, resin member machining apparatus, and resin component manufacturing method
EP3255421A1 (en) Device for the contactless and non-destructive testing of a surface by measuring its infrared radiation
Schmidt et al. Micro lens arrays made by CO2-laser radiation
GB1409896A (en) Apparatus for welding fusing or heating workpiece utilizing radiant energy
Davis The carbon arc image furnace
US7559226B2 (en) Radiant thermal energy absorbing analytical column
US2969712A (en) High temperature microscope and furnace

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191120