Электронно-лучевая обработка - Electron-beam machining

Электронно-лучевая обработка ( EBM ) - это процесс, при котором высокоскоростные электроны концентрируются в узком пучке, который направляется к заготовке, выделяя тепло и испаряя материал. EBM можно использовать для очень точной резки или растачивания самых разных металлов. Обработка поверхности лучше, а ширина пропила меньше, чем при других процессах термической резки.

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

Процесс

Луч EBM работает в импульсном режиме. Это достигается соответствующим смещением смещенной сетки, расположенной сразу после катода. Импульсы переключения подаются на сетку смещения, чтобы добиться длительности импульса от 50 мкс до 15 мс. Ток пучка напрямую связан с количеством электронов, испускаемых катодом или находящихся в пучке. Ток пучка может быть от 200 мкА до 1 А. Увеличение тока пучка напрямую увеличивает энергию в импульсе. Точно так же увеличение длительности импульса также увеличивает энергию в импульсе. Импульсы высокой энергии (более 100 Дж / импульс) позволяют обрабатывать большие отверстия на более толстых пластинах. Плотность энергии и плотность мощности регулируются энергией, приходящейся 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 на поверхности заготовки или чуть ниже нее. Электронный пучок создается разностью потенциалов между отрицательно заряженным катодом и положительно заряженным анодом.

Оборудование

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

Соображения

Для уменьшения загрязнения и сведения к минимуму столкновений электронов с молекулами воздуха необходимо использовать пылесосы. Поскольку работа должна выполняться в вакууме, EBM лучше всего подходит для небольших деталей. Взаимодействие электронного луча с обрабатываемой деталью создает опасные рентгеновские лучи, и только высококвалифицированный персонал должен использовать оборудование EBM.

Смотрите также

• Электронно-лучевая технология

Рекомендации

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