top of page

In ELECTRON-BEAM MACHINING (EBM) ჩვენ გვაქვს მაღალი სიჩქარის ნაწილაკი, რომელიც აწვება ელექტრონებს, რომლებიც ქმნიან სიცხეში კონცენტრირებულ ელექტრონებს. ამრიგად, EBM არის ერთგვარი HIGH-ENERGY-BEAM MACHINING ტექნიკა. Electron-Beam Machining (EBM) შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა ლითონების ძალიან ზუსტი ჭრისთვის ან მოსაწყენისთვის. ზედაპირის დასრულება უკეთესია და ღეროს სიგანე უფრო ვიწროა სხვა თერმული ჭრის პროცესებთან შედარებით. EBM-Machining აღჭურვილობაში ელექტრონული სხივები წარმოიქმნება ელექტრონული სხივის იარაღში. Electron-Beam Machining-ის აპლიკაციები მსგავსია ლაზერული სხივის დამუშავებისა, გარდა იმისა, რომ EBM მოითხოვს კარგ ვაკუუმს. ამრიგად, ეს ორი პროცესი კლასიფიცირდება როგორც ელექტრო-ოპტიკურ-თერმული პროცესები. EBM პროცესით დასამუშავებელი სამუშაო ნაწილი განთავსებულია ელექტრონული სხივის ქვეშ და ინახება ვაკუუმში. ელექტრონული სხივების იარაღი ჩვენს EBM მანქანებში ასევე აღჭურვილია განათების სისტემებით და ტელესკოპებით სხივის სამუშაო ნაწილთან შესასწორებლად. სამუშაო ნაწილი დამონტაჟებულია CNC მაგიდაზე ისე, რომ ნებისმიერი ფორმის ხვრელები შეიძლება დამუშავდეს იარაღის CNC კონტროლისა და სხივის გადახრის ფუნქციის გამოყენებით. მასალის სწრაფი აორთქლების მისაღწევად, სხივში სიმძლავრის პლანშეტური სიმკვრივე უნდა იყოს რაც შეიძლება მაღალი. 10exp7 W/mm2-მდე მნიშვნელობების მიღწევა შესაძლებელია დარტყმის ადგილზე. ელექტრონები გადასცემენ თავიანთ კინეტიკურ ენერგიას სითბოში ძალიან მცირე ფართობზე და სხივის ზემოქმედების ქვეშ მყოფი მასალა აორთქლდება ძალიან მოკლე დროში. წინა ნაწილის ზედა ნაწილში მდნარი მასალა გამოიდევნება ჭრის ზონიდან ქვედა ნაწილებზე მაღალი ორთქლის წნევის გამო. EBM მოწყობილობა აგებულია ელექტრონული სხივით შედუღების აპარატების მსგავსად. ელექტრონული სხივების მანქანები ჩვეულებრივ იყენებენ ძაბვებს 50-დან 200 კვ-მდე დიაპაზონში, რათა დააჩქარონ ელექტრონები სინათლის სიჩქარის დაახლოებით 50-დან 80%-მდე (200000 კმ/წმ). მაგნიტური ლინზები, რომელთა ფუნქცია დაფუძნებულია ლორენცის ძალებზე, გამოიყენება ელექტრონული სხივის სამუშაო ნაწილის ზედაპირზე ფოკუსირებისთვის. კომპიუტერის დახმარებით, ელექტრომაგნიტური გადახრის სისტემა ათავსებს სხივს საჭიროებისამებრ, ასე რომ ნებისმიერი ფორმის ხვრელები შეიძლება გაბურღოთ. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მაგნიტური ლინზები Electron-Beam-Machining აღჭურვილობაში აყალიბებს სხივს და ამცირებს განსხვავებას. მეორეს მხრივ, დიაფრაგმები საშუალებას აძლევს მხოლოდ კონვერგენტულ ელექტრონებს გაიარონ და დაიჭირონ განსხვავებული დაბალი ენერგიის ელექტრონები კიდეებიდან. EBM-მანქანებში დიაფრაგმა და მაგნიტური ლინზები აუმჯობესებს ელექტრონული სხივის ხარისხს. EBM-ში იარაღი გამოიყენება პულსირებულ რეჟიმში. ხვრელების გაბურღვა შესაძლებელია თხელ ფურცლებზე ერთი პულსის გამოყენებით. თუმცა უფრო სქელი ფირფიტებისთვის საჭიროა მრავალი პულსი. ჩვეულებრივ გამოიყენება პულსის ხანგრძლივობის გადართვა 50 მიკროწამამდე 15 მილიწამამდე. ელექტრონების შეჯახების შესამცირებლად ჰაერის მოლეკულებთან, რაც იწვევს გაფანტვას და დაბინძურების მინიმუმამდე შესანარჩუნებლად, ვაკუუმი გამოიყენება EBM-ში. ვაკუუმის წარმოება რთული და ძვირია. განსაკუთრებით დიდი მოცულობისა და კამერების შიგნით კარგი ვაკუუმის მიღება ძალიან მოთხოვნადია. ამიტომ EBM საუკეთესოდ შეეფერება მცირე ნაწილებს, რომლებიც ჯდება გონივრული ზომის კომპაქტურ ვაკუუმ კამერებში. ვაკუუმის დონე EBM-ის იარაღში არის 10EXP(-4)-დან 10EXP(-6) Torr-მდე. ელექტრონის სხივის ურთიერთქმედება სამუშაო ნაწილთან წარმოქმნის რენტგენის სხივებს, რომლებიც საფრთხეს უქმნის ჯანმრთელობას და, შესაბამისად, კარგად გაწვრთნილმა პერსონალმა უნდა მართოს EBM აღჭურვილობა. ზოგადად რომ ვთქვათ, EBM-Machining გამოიყენება 0,001 ინჩის (0,025 მილიმეტრის) დიამეტრის მცირე ხვრელების გასაჭრელად და 0,001 ინჩის 0,250 ინჩამდე (6,25 მილიმეტრამდე) სისქის მასალებში. დამახასიათებელი სიგრძე არის დიამეტრი, რომელზეც სხივი აქტიურია. EBM-ში ელექტრონული სხივი შეიძლება ჰქონდეს დამახასიათებელი სიგრძე ათობით მიკრონიდან მმ-მდე, სხივის ფოკუსირების ხარისხზე დამოკიდებულებით. ზოგადად, მაღალი ენერგიის ფოკუსირებული ელექტრონული სხივი შექმნილია სამუშაო ნაწილზე 10-100 მიკრონი ზომით. EBM-ს შეუძლია უზრუნველყოს 100 მიკრონიდან 2 მმ-მდე დიამეტრის ხვრელები 15 მმ-მდე სიღრმით, ანუ სიღრმის/დიამეტრის თანაფარდობით დაახლოებით 10. დეფოკუსირებული ელექტრონული სხივების შემთხვევაში, სიმძლავრის სიმკვრივე მცირდება 1-მდე. ვატ/მმ2. თუმცა ფოკუსირებული სხივების შემთხვევაში სიმძლავრის სიმკვრივე შეიძლება გაიზარდოს ათობით კვტ/მმ2-მდე. შედარებისთვის, ლაზერის სხივები შეიძლება ფოკუსირებული იყოს 10-100 მიკრონი ზომის წერტილზე, სიმძლავრის სიმკვრივით 1 მვტ/მმ2-მდე. ელექტრული გამონადენი, როგორც წესი, უზრუნველყოფს ყველაზე მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივეს უფრო მცირე ზომის წერტილებით. სხივის დენი პირდაპირ კავშირშია სხივში არსებული ელექტრონების რაოდენობასთან. სხივის დენი Electron-Beam-Machining-ში შეიძლება იყოს 200 მიკროამპერიდან 1 ამპერამდე. EBM-ის სხივის დენის და/ან პულსის ხანგრძლივობის გაზრდა პირდაპირ ზრდის ენერგიას თითო იმპულსზე. ჩვენ ვიყენებთ მაღალი ენერგიის იმპულსებს 100 ჯ/პულსზე მეტი სქელ ფირფიტებზე უფრო დიდი ხვრელების დასამუშავებლად. ნორმალურ პირობებში, EBM-დამუშავება გვთავაზობს ჩირქოვან პროდუქტების უპირატესობას. პროცესის პარამეტრები, რომლებიც პირდაპირ გავლენას ახდენს დამუშავების მახასიათებლებზე Electron-Beam-Machining-ში არის:

 

• აჩქარების ძაბვა

 

• სხივის დენი

 

• პულსის ხანგრძლივობა

 

• ენერგია პულსზე

 

• სიმძლავრე თითო პულსზე

 

• ლინზის დენი

 

• ლაქის ზომა

 

• სიმძლავრის სიმჭიდროვე

 

ზოგიერთი ლამაზი სტრუქტურის მიღება ასევე შესაძლებელია Electron-Beam-Machining-ის გამოყენებით. ხვრელები შეიძლება შემცირდეს სიღრმის გასწვრივ ან ლულის ფორმის. ზედაპირის ქვემოთ სხივის ფოკუსირებით, შესაძლებელია საპირისპირო კონუსების მიღება. მასალების ფართო სპექტრი, როგორიცაა ფოლადი, უჟანგავი ფოლადი, ტიტანის და ნიკელის სუპერშენადნობები, ალუმინი, პლასტმასი, კერამიკა, შეიძლება დამუშავდეს ელექტრონული სხივების დამუშავების გამოყენებით. შეიძლება იყოს თერმული დაზიანებები დაკავშირებული EBM-თან. თუმცა, სითბოს ზემოქმედების ზონა ვიწროა EBM-ში პულსის მოკლე ხანგრძლივობის გამო. სითბოს ზემოქმედების ზონები ძირითადად დაახლოებით 20-დან 30 მიკრონიმდეა. ზოგიერთი მასალა, როგორიცაა ალუმინი და ტიტანის შენადნობები, უფრო ადვილად მუშავდება ფოლადთან შედარებით. გარდა ამისა, EBM-დამუშავება არ გულისხმობს სამუშაო ნაწილებზე ჭრის ძალებს. ეს შესაძლებელს ხდის მყიფე და მტვრევადი მასალების დამუშავებას EBM-ით რაიმე მნიშვნელოვანი დამაგრების ან მიმაგრების გარეშე, როგორც ეს ხდება მექანიკური დამუშავების ტექნიკაში. ხვრელები ასევე შეიძლება გაბურღული იყოს ძალიან არაღრმა კუთხით, როგორიცაა 20-დან 30 გრადუსამდე.

 

 

 

Electron-Beam-Machining-ის უპირატესობები: EBM უზრუნველყოფს ბურღვის ძალიან მაღალ სიჩქარეს, როდესაც გაბურღულია პატარა ხვრელები მაღალი ასპექტის თანაფარდობით. EBM-ს შეუძლია თითქმის ნებისმიერი მასალის დამუშავება, მიუხედავად მისი მექანიკური თვისებებისა. მექანიკური ჭრის ძალები არ არის ჩართული, ამდენად სამუშაოს დამაგრების, შეკავების და დამაგრების ხარჯები უგულებელყოფილია და მყიფე/მყიფე მასალების დამუშავება შეიძლება უპრობლემოდ. EBM-ში სითბოს დაზიანებული ზონები მცირეა მოკლე იმპულსების გამო. EBM-ს შეუძლია უზრუნველყოს ნებისმიერი ფორმის ხვრელების სიზუსტით ელექტრომაგნიტური ხვეულების გამოყენებით ელექტრონული სხივების და CNC ცხრილის გადახრის მიზნით.

 

 

 

Electron-Beam-Machining-ის უარყოფითი მხარეები: აღჭურვილობა ძვირია და ვაკუუმური სისტემების ექსპლუატაცია და შენარჩუნება საჭიროებს სპეციალიზებულ ტექნიკოსებს. EBM მოითხოვს მნიშვნელოვანი ვაკუუმური ტუმბოს დაქვეითების პერიოდებს საჭირო დაბალი წნევის მისაღწევად. მიუხედავად იმისა, რომ სითბოს ზემოქმედების ქვეშ მყოფი ზონა მცირეა EBM-ში, გადაკეთებული ფენის ფორმირება ხშირად ხდება. ჩვენი მრავალწლიანი გამოცდილება და ცოდნა გვეხმარება ვისარგებლოთ ამ ღირებული აღჭურვილობით ჩვენს საწარმოო გარემოში.

bottom of page