Электронно-лучевая обработка

Электронно-лучевая обработка ( EBM ) — это процесс, при котором высокоскоростные электроны концентрируются в узкий луч, направленный к заготовке, создавая тепло и испаряя материал. EBM можно использовать для очень точной резки или растачивания самых разных металлов. Качество поверхности лучше, а ширина реза меньше, чем при других процессах термической резки.

Процесс EBM лучше всего подходит для материалов с высокой температурой плавления и высокой теплопроводностью.

Пучок ЭБМ работает в импульсном режиме. Это достигается за счет соответствующего смещения смещенной сетки, расположенной сразу после катода. Импульсы переключения подаются на сетку смещения так, чтобы длительность импульса составляла от 50 мкс до 15 мс. Ток пучка напрямую зависит от количества электронов, испускаемых катодом или имеющихся в пучке. Ток луча может составлять от 200 мкА до 1 А. Увеличение тока пучка напрямую увеличивает энергию импульса. Аналогичным образом, увеличение длительности импульса также увеличивает энергию на импульс. Импульсы высокой энергии (более 100 Дж/импульс) позволяют обрабатывать отверстия большего размера на более толстых пластинах. Плотность энергии и плотность мощности определяются энергией на длительность импульса и размером пятна. Размер пятна, с другой стороны, контролируется степенью фокусировки, достигаемой электромагнитными линзами. Если более высокая плотность энергии сочетается с меньшим размером пятна, удаление материала будет быстрее, хотя размер отверстия будет меньше. Плоскость фокусировки будет находиться на поверхности заготовки или чуть ниже нее. Электронный луч генерируется разностью потенциалов между отрицательно заряженным катодом и положительно заряженным анодом.

Оборудование

Оборудование EBM по конструкции аналогично аппаратам электронно-лучевой сварки (см. электронно-лучевая сварка ). Машины EBM обычно используют напряжение в диапазоне от 150 до 200 кВ для ускорения электронов примерно до 200 000 км/с. Магнитные линзы используются для фокусировки электронного луча на поверхности заготовки. С помощью системы электромагнитного отклонения луч позиционируется по мере необходимости, обычно с помощью компьютера.

Соображения

Вакуум необходимо использовать для уменьшения загрязнения и минимизации столкновений электронов с молекулами воздуха. Поскольку работа должна выполняться в вакууме, EBM лучше всего подходит для небольших деталей. Взаимодействие электронного луча с заготовкой приводит к образованию опасных рентгеновских лучей, поэтому оборудование EBM должен использовать только высококвалифицированный персонал.

См. также

Электронно-лучевая технология

Ссылки

https://web.archive.org/web/20070519165757/http://www.eod.gvsu.edu/eod/manufact/manufact-284.html
Калпакджян, Серопа; Шмид, Стивен (2006). Промышленная инженерия и технологии (2-е изд.). Пирсон Прентис Холл. стр. 854–855.