EBM Machining & Electron Beam Machining

In ELECTRON-BEAM MACHINING (EBM) бизде жогорку ылдамдыктагы электрондор бар, алар материалды ысып, ысытуу үчүн топтолушуп, бир бөлүктөргө жумшалат. Ошентип, EBM HIGH-ENERGY-BEAM MACHINING technique бир түрү болуп саналат. Электрондук нурларды иштетүү (ЭБМ) ар кандай металлдарды абдан так кесүү же ташуу үчүн колдонсо болот. Башка термикалык кесүү процесстерине салыштырмалуу беттик жасалгасы жакшыраак жана керфтин туурасы тар. EBM-Machining жабдууларындагы электрон нурлары электрондук нур мылтыгында түзүлөт. Электрондук нурларды иштетүүнүн колдонмолору лазердик нурларды иштетүүгө окшош, бирок EBM жакшы вакуумду талап кылат. Ошентип, бул эки процесс электро-оптикалык-термикалык процесстер катары классификацияланат. ЭБМ процесси менен иштетиле турган материал электрондук нурдун астында жайгашкан жана вакуумда сакталат. Биздин EBM машиналарыбыздагы электрондук нур мылтыктары, ошондой эле нурду даярдалган бөлүгү менен тегиздөө үчүн жарыктандыруу системалары жана телескоптор менен камсыздалган. Даярдык CNC үстөлүнө орнотулган, андыктан мылтыктын CNC башкаруусу жана нурдун бурулуусу аркылуу каалаган формадагы тешиктерди иштетүүгө болот. Материалдын тез буулануусуна жетишүү үчүн нурдагы кубаттуулуктун пландык тыгыздыгы мүмкүн болушунча жогору болушу керек. 10 эксп7 Вт/мм2ге чейинки маанилерге таасир тийгизген жерде жетишүүгө болот. Электрондор кинетикалык энергиясын өтө кичинекей бир аймакта жылуулукка өткөрүшөт жана нурдан таасирленген материал абдан кыска убакытта бууланат. Фронттун үстүнкү бөлүгүндө эриген материал, төмөнкү бөлүктөрүндө жогорку буу басымы менен кесүү зонасынан чыгарылат. EBM жабдуулары электрондук нур ширетүүчү машиналарга окшош курулган. Электрондук нурлуу машиналар, адатта, жарыктын ылдамдыгынын (200 000 км/сек) 50-80% га чейин электрондорду тездетүү үчүн 50дөн 200 кВга чейинки чыңалууларды колдонушат. Функциясы Лоренц күчтөрүнө негизделген магниттик линзалар электрон нурун даярдалган материалдын бетине фокустоо үчүн колдонулат. Компьютердин жардамы менен электромагниттик бурмалоо системасы нурду керектүү түрдө жайгаштырат, ошондуктан каалаган формадагы тешиктерди бургулоого болот. Башкача айтканда, Electron-Beam-Machining жабдууларындагы магниттик линзалар нурду калыптандырат жана дивергенцияны азайтат. Апертуралар, экинчи жагынан, конвергент электрондорунун четтеринен дивергенттик аз энергиялуу электрондорду өткөрүүгө жана кармап калууга мүмкүндүк берет. Ошентип, EBM-Машиналарындагы диафрагма жана магниттик линзалар электрон нурунун сапатын жакшыртат. EBMдеги мылтык импульстук режимде колдонулат. Тешиктерди бир импульстун жардамы менен ичке барактарды бургулоого болот. Бирок калың плиталар үчүн бир нече импульс керек болот. Көбүнчө импульстун 50 микросекунддан 15 миллисекундка чейинки узактыгын которуу колдонулат. Аба молекулалары менен электрондордун кагылышуусун азайтуу жана булганууну минималдаштыруу үчүн ЭБМде вакуум колдонулат. Вакуум чыгаруу кыйын жана кымбат. Айрыкча чоң көлөмдө жана камераларда жакшы вакуумду алуу абдан талап кылынат. Ошондуктан EBM акылга сыярлык өлчөмдөгү компакт вакуумдук камераларга туура келген кичинекей бөлүктөр үчүн эң ылайыктуу. EBM куралынын ичиндеги вакуумдун деңгээли 10EXP(-4) менен 10EXP(-6) Торр тартибинде. Электрондук нурдун иштөө бөлүгү менен өз ара аракеттенүүсү ден соолукка коркунуч туудурган рентген нурларын пайда кылат, ошондуктан EBM жабдыктарын жакшы үйрөтүлгөн персонал иштетиши керек. Жалпысынан алганда, EBM-Machining диаметри 0,001 дюймга (0,025 миллиметр) жана калыңдыгы 0,250 дюймга (6,25 миллиметр) чейинки материалдарда 0,001 дюймга чейин кууш тешиктерди кесүү үчүн колдонулат. Мүнөздүү узундук - бул устун активдүү болгон диаметр. ЭБМдеги электрон нуру нурдун фокусу даражасына жараша ондогон микрондон ммге чейинки мүнөздүү узундукка ээ болушу мүмкүн. Жалпысынан алганда, жогорку энергияга багытталган электрон нуру 10 - 100 микрон так өлчөмү менен даярдалган бөлүгүнө тийүү үчүн жасалган. EBM диаметри 100 микрондон 2 ммге чейинки диапазондогу тешиктерди 15 ммге чейинки тереңдик менен камсыздай алат, башкача айтканда, тереңдик/диаметр катышы болжол менен 10. Электрондук нурлардын фокусу жок болгон учурда, кубаттуулуктун тыгыздыгы 1ге чейин төмөндөйт. Ватт/мм2. Бирок фокусталган нурлар болгон учурда кубаттуулуктун тыгыздыгын ондогон кВт/мм2ге чейин көбөйтүүгө болот. Салыштыруу үчүн, лазер нурлары 100-100 микрондук тактын өлчөмүнө багытталган болушу мүмкүн, кубаттуулугу 1 МВт/мм2. Электр разряды, адатта, эң жогорку кубаттуулуктун тыгыздыгын, тагыраак өлчөмдөрү менен камсыз кылат. Нур агымы нурдагы электрондордун санына түздөн-түз байланыштуу. Electron-Beam-Machiningдеги нур токунун күчү 200 микроамперден 1 амперге чейин болушу мүмкүн. ДМнын нурунун агымын жана/же импульстун узактыгын көбөйтүү импульстагы энергияны түздөн-түз жогорулатат. Калыңыраак плиталардагы чоңураак тешиктерди иштетүү үчүн 100 Дж/импульстан ашкан жогорку энергиялуу импульстарды колдонобуз. Кадимки шарттарда, EBM иштетүү бизге бурр-эркин буюмдардын артыкчылыгын сунуш кылат. Electron-Beam-Machining'деги иштетүү мүнөздөмөлөрүнө түздөн-түз таасир этүүчү процесстин параметрлери:

 

• Ылдамдатуу чыңалуу

 

• Нур ток

 

• Импульстун узактыгы

 

• Импульс үчүн энергия

 

• Импульстун кубаттуулугу

 

• Объектив ток

 

• Так өлчөмү

 

• Кубаттын тыгыздыгы

 

Кээ бир кооз структураларды Electron-Beam-Machining аркылуу да алууга болот. Тешиктер тереңдик боюнча конус же бочка формасында болушу мүмкүн. Нурды беттин астына буруу менен тескери конустарды алууга болот. Болот, дат баспас болоттон жасалган, титан жана никель супер эритмелери, алюминий, пластмасса, керамика сыяктуу материалдардын кеңири ассортименти электрондук нурларды иштетүү аркылуу иштетилиши мүмкүн. EBM менен байланышкан жылуулук зыян болушу мүмкүн. Бирок, ДМде импульстун узактыгы кыска болгондуктан, жылуулук таасир этүүчү аймак тар. Жылуулук таасир эткен зоналар жалпысынан 20-30 микрондун тегерегинде. Алюминий жана титан эритмелери сыяктуу кээ бир материалдар болотко салыштырмалуу оңой иштетилет. Мындан тышкары, EBM-иштетүү жумуш бөлүктөрүндө кесүүчү күчтөрдү камтыбайт. Бул механикалык иштетүү ыкмаларындагыдай эч кандай орчундуу кысып же бекитпестен морт жана морт материалдарды EBM менен иштетүүгө мүмкүндүк берет. Тешиктерди 20-30 градус сыяктуу өтө тайыз бурчтарда да бургулоого болот.

 

 

 

Electron-Beam-Machining артыкчылыктары: EBM жогорку пропорциядагы кичинекей тешиктерди бургулоодо өтө жогорку бургулоо ылдамдыгын камсыз кылат. EBM механикалык касиеттерине карабастан дээрлик бардык материалды иштете алат. Эч кандай механикалык кесүүчү күчтөр тартылбайт, андыктан ишти кысуу, кармоо жана бекитүү чыгымдары көз жаздымда калат жана морт/морт материалдарды көйгөйсүз иштетүүгө болот. ДМде жылуулук таасир эткен зоналар кыска импульстардан улам кичинекей. EBM электрондук нурларды жана CNC үстөлүн буруш үчүн электромагниттик катушкаларды колдонуу менен тешиктердин каалаган формасын тактык менен камсыз кыла алат.

 

 

 

Электрондук нурларды иштетүүнүн кемчиликтери: Жабдуулар кымбат жана вакуумдук системаларды иштетүү жана тейлөө атайын техниктерди талап кылат. ЭБМ талап кылынган төмөнкү басымга жетүү үчүн вакуумдук насостун олуттуу мөөнөттөрүн талап кылат. ЭБМде жылуулук таасир эткен аймак аз болсо да, кайра куюлган катмардын пайда болушу тез-тез болуп турат. Биздин көп жылдык тажрыйбабыз жана ноу-хау бул баалуу жабдууларды өндүрүш чөйрөбүздө колдонууга жардам берет.