电子束加工是将高速电子集中在狭窄的电子束中,然后定向到工件上进行加工的过程。当这种高速电子撞击工件时,它会熔化并蒸发工件上的材料。
目录
电子束加工工作原理
在电子束加工中,电子以高速撞击工件。当电子撞击工件时,电子的动能转化为热能。由此产生的热能用于熔化和汽化w/p中的材料。整个过程在真空中进行。采用真空环境防止污染,避免电子与空气分子碰撞。如果电子与空气分子碰撞,它就会失去动能。
电子束加工示意图
主要部件设备
EBM机所使用的各种设备有
1.阴极
阴极带负电荷,用来产生电子。
2.环形偏压栅
它存在于阴极旁边。环形偏压栅是一种圆形的偏压栅,可以防止阴极产生的电子转移。它是一个开关,使电子枪在脉冲模式下工作。
3.阳极
它被放置在环形偏置网格之后。它带正电荷。环形阳极吸引电子束向它,电子的速度逐渐增加。当电子束离开阳极截面时,它的速度变成光速的一半。
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4.磁透镜
磁性透镜减小了电子束的发散,并使电子束成形。它只允许聚敛电子通过,并捕获来自条纹的低能量发散电子。它提高了光束的质量。
5.电磁透镜
它有助于电子束聚焦在所需的点上。
6.偏转线圈
偏转线圈小心地将高速电子束引导到工件上所需的位置,并改善孔的形状。
电子束加工的工作
- 在EBM中,电子首先由阴极产生,环形偏置网格不允许电子发散。
- 从环形偏置栅格,阴极产生的电子被吸引到阳极,其速度逐渐增加。当电子束离开阳极截面时,它的速度达到光速的一半。
- 之后,它传递到磁透镜系列。磁透镜只允许收敛光束通过它,并捕捉来自条纹的发散光束。然后制造高质量的电子束通过电磁透镜和偏转板线圈。
- 电磁透镜将电子束聚焦到工件上所需的点上。偏转板小心地将光束引导到所需的位置,并改善形状孔。
特征
- 电子束机在脉冲模式下运行,这是通过偏置环形偏置网格实现的。
- 束流电流可低至200 μ安培至1安培。
- 在EBM机器中实现的脉冲持续时间为50 μs至15 ms。
- 脉冲所拥有的能量为100 j/脉冲。
- 它利用的电压范围在150千伏至200千伏。这个电压被用来将电子加速到20万公里/秒。
优势
- 它可以生产小尺寸的螺栓。
- 精度高,表面光洁度好。
- 几乎所有类型的材料都可以加工。
- 高活性金属如铝和镁可以很容易地加工。
- 由于它不会对工件施加任何机械切削力,因此降低了工作保持和夹具的成本。
缺点
- 设备成本高:这种机加工的设备费用是相当昂贵的。
- 金属去除率低:工件上的金属以较慢的速度被去除。
- 高技能操作员:操作电子束机,需要熟练的操作人员。
- 功耗高:它在运行中消耗大量的电能。
- 不适用于制造完美的圆柱形深孔。
应用程序
电子束加工用于汽车、航空航天、船舶等行业生产尺寸较小的孔。