EBM Machining & Electron Beam Machining

In ELECTRON-BEAM MACHINING (EBM) mir hunn héich-Vitesse Elektronen konzentréiert an engem schafft riicht an d'Wärmestéck riicht an d'Wärmestéck konzentréiert. Sou ass EBM eng Zort vun HIGH-ENERGY-BEAM MACHINING Technik. Electron-Beam Machining (EBM) ka fir ganz genee Ausschneiden oder Langweileg vu verschiddene Metaller benotzt ginn. D'Uewerfläch ass besser an d'Kerfbreet ass méi schmuel am Verglach mat anere thermesche Schneideprozesser. D'Elektronenstrahlen an der EBM-Machining Ausrüstung ginn an enger Elektronenstrahlpistoul generéiert. D'Applikatioune vun der Electron-Beam Machining sinn ähnlech wéi déi vun der Laser-Beam Machining, ausser datt EBM e gudde Vakuum erfuerdert. Also sinn dës zwee Prozesser als elektro-optesch-thermesch Prozesser klasséiert. D'Werkstéck, déi mam EBM-Prozess veraarbecht gëtt, läit ënner dem Elektronenstrahl a gëtt ënner Vakuum gehal. D'Elektronenstrahlgewierer an eise EBM Maschinnen ginn och mat Beliichtungssystemer an Teleskope fir d'Ausrichtung vum Strahl mam Werkstéck ausgestatt. D'Werkstéck ass op engem CNC-Dësch montéiert sou datt Lächer vun all Form mat der CNC-Kontroll- a Strahlabweigungsfunktionalitéit vun der Pistoul veraarbecht kënne ginn. Fir déi séier Verdampfung vum Material z'erreechen, muss d'planar Dicht vun der Kraaft am Strahl esou héich wéi méiglech sinn. Wäerter bis zu 10exp7 W/mm2 kënnen op der Plaz vum Impakt erreecht ginn. D'Elektronen transferéieren hir kinetesch Energie an Hëtzt an engem ganz klenge Gebitt, an d'Material, dat vum Strahl beaflosst gëtt, gëtt a ganz kuerzer Zäit verdampft. Dat geschmollte Material un der Spëtzt vun der Front, gëtt duerch den héijen Dampdrock an den ënneschten Deeler aus der Schneidzone verdriwwen. EBM Ausrüstung ass ähnlech wéi Elektronenstrahl Schweißmaschinne gebaut. Elektronenstrahlmaschinne benotzen normalerweis Spannungen am Beräich vun 50 bis 200 kV fir Elektronen op ongeféier 50 bis 80% vun der Liichtgeschwindegkeet (200.000 km/s) ze beschleunegen. Magnéitesch Lënsen, deenen hir Funktioun op Lorentz Kräfte baséiert, gi benotzt fir den Elektronenstrahl op d'Uewerfläch vum Werkstéck ze fokusséieren. Mat der Hëllef vun engem Computer positionéiert den elektromagnetesche Oflehnungssystem de Strahl wéi néideg, sou datt Lächer vun all Form gebohrt kënne ginn. An anere Wierder, déi magnetesch Lënsen an Elektronen-Beam-Machining Ausrüstung formen de Strahl a reduzéieren d'Divergenz. Aperturen op der anerer Säit erlaben nëmmen déi konvergent Elektronen ze passéieren an déi divergent niddereg Energie Elektronen aus de Rande opzehuelen. D'Blend an d'magnetesch Lënsen an EBM-Maschinnen verbesseren also d'Qualitéit vum Elektronenstrahl. D'Waff an EBM gëtt am gepulste Modus benotzt. Lächer kënnen an dënnem Blieder mat engem eenzege Puls gebuert ginn. Wéi och ëmmer, fir méi déck Placke wiere verschidde Impulser gebraucht. Wiesselen Puls Dauer vun esou niddereg wéi 50 microseconds bis sou laang wéi 15 milisecond sinn allgemeng benotzt. Fir Elektronekollisiounen mat Loftmoleküle ze minimiséieren, déi zu Streuung resultéieren an d'Kontaminatioun op e Minimum halen, gëtt Vakuum an EBM benotzt. Vakuum ass schwéier an deier ze produzéieren. Besonnesch gutt Vakuum a grousse Bänn a Kammeren ze kréien ass ganz usprochsvoll. Dofir ass EBM am Beschten gëeegent fir kleng Deeler déi an raisonnabel grouss kompakt Vakuumkammer passen. Den Niveau vum Vakuum bannent der EBM Pistoul ass an der Uerdnung vun 10EXP (-4) bis 10EXP (-6) Torr. D'Interaktioun vum Elektronenstrahl mam Aarbechtsstéck produzéiert Röntgenstrahlen, déi eng gesondheetlech Gefor stellen, an dofir sollt gutt ausgebilt Personal EBM Ausrüstung operéieren. Allgemeng gëtt EBM-Machining benotzt fir Lächer ze schneiden esou kleng wéi 0,001 Zoll (0,025 Millimeter) Duerchmiesser a Schlitze sou schmuel wéi 0,001 Zoll a Materialien bis zu 0,250 Zoll (6,25 Millimeter) déck. Charakteristesch Längt ass den Duerchmiesser iwwer deen de Strahl aktiv ass. Elektronenstrahl am EBM kann eng charakteristesch Längt vun Zénger vu Mikron bis mm hunn ofhängeg vum Fokussgrad vum Strahl. Allgemeng ass den héichenergetesch fokusséierten Elektronenstrahl gemaach fir op d'Werkstéck mat enger Fleckgréisst vun 10 - 100 Mikron ze schloen. EBM kann Lächer vun Duerchmiesser am Beräich vun 100 Mikron ze 2 mm mat enger Déift bis zu 15 mm, dh mat enger Déift / Duerchmiesser Verhältnis vu ronn 10. Am Fall vun defocused Elektronen Strahlen, Muecht Dicht falen esou niddereg wéi 1 Watt/mm2. Wéi och ëmmer, am Fall vu fokusséierte Strahlen kënnen d'Kraaftdensitéiten op Zénger vu kW/mm2 erhéicht ginn. Als Verglach kënne Laserstrahlen iwwer eng Fleckgréisst vun 10 - 100 Mikron fokusséiert ginn mat enger Kraaftdicht esou héich wéi 1 MW/mm2. Elektresch Entladung bitt typesch déi héchste Kraaftdichte mat méi klenge Fleckgréissten. De Strahlstroum ass direkt mat der Unzuel vun den Elektronen verfügbar am Strahl verbonnen. Beam Stroum an der Elektronen-Beam-Machining kann esou niddereg wéi 200 Mikroampere bis 1 Ampere sinn. D'Erhéijung vum EBM Strahlstroum an / oder Pulsdauer erhéicht direkt d'Energie pro Puls. Mir benotzen héich-Energie-Impulser iwwer 100 J / Puls fir méi grouss Lächer op méi décke Placke ze maschinen. Ënner normalen Bedéngungen bitt EBM-Machining eis de Virdeel vu burrfräie Produkter. D'Prozessparameter déi direkt d'Maschinneigenschaften an der Elektronenstrahl-Machining beaflossen:

 

• Beschleunigungsspannung

 

• Beam aktuell

 

• Puls Dauer

 

• Energie pro Pulsatioun

 

• Power pro Pulsatiounsperiod

 

• Lens aktuell

 

• Plaz Gréisst

 

• Power Dicht

 

E puer ausgefalene Strukture kënnen och mat Elektronen-Beam-Machining kritt ginn. Lächer kënnen laanscht d'Tiefe ofgeschaaft ginn oder barrel geformt ginn. Andeems Dir de Strahl ënner der Uewerfläch fokusséiert, kënnen ëmgedréint Kegel kritt ginn. Eng breet Palette vu Materialien wéi Stahl, Edelstahl, Titan an Néckel Superlegierungen, Aluminium, Plastik, Keramik kënne mat E-Beam-Machining beaarbecht ginn. Et kéint thermesch Schued mat EBM verbonne sinn. Wéi och ëmmer, déi Hëtzt-betraff Zone ass schmuel wéinst kuerzer Pulsdauer am EBM. Déi Hëtzt-betraff Zonen sinn allgemeng ëm 20 bis 30 Mikron. E puer Materialien wéi Aluminium an Titanlegierungen si méi liicht veraarbecht am Verglach zum Stol. Ausserdeem beinhalt d'EBM-Bearbeitung keng Schneidkräften op d'Aarbechtsstécker. Dëst erméiglecht d'Bearbechtung vu fragilen a bréchege Materialien duerch EBM ouni bedeitend Spannung oder Befestigung wéi de Fall a mechanesche Veraarbechtungstechniken. Lächer kënnen och a ganz flaach Winkelen wéi 20 bis 30 Grad gebiert ginn.

 

 

 

D'Virdeeler vun Electron-Beam-Machining: EBM bitt ganz héich Buerraten wann kleng Lächer mat héijen Aspektverhältnis gebuert ginn. EBM ka bal all Material Maschinn onofhängeg vu senge mechanesche Eegeschaften. Keng mechanesch Schneidkräfte sinn involvéiert, sou datt d'Aarbechtsspannung, d'Haltung an d'Befestigungskäschte ignoréierbar sinn, a fragil / brécheg Materialien kënnen ouni Probleemer veraarbecht ginn. Hëtzt betraff Zonen am EBM si kleng wéinst kuerzen Impulser. EBM ass fäeg all Form vu Lächer mat Genauegkeet ze liwweren andeems elektromagnéitesch Spule benotzt gëtt fir Elektronenstrahlen an den CNC-Table ze defléieren.

 

 

 

D'Nodeeler vun Electron-Beam-Machining: Ausrüstung ass deier an d'Operatioun an d'Erhalen vun Vakuumsystemer erfuerdert spezialiséiert Techniker. EBM erfuerdert bedeitend Vakuumpompelperioden fir erfuerderlech niddereg Drock z'erreechen. Och wann d'Hëtzt betraff Zone kleng ass am EBM, geschitt d'recast Schichtbildung dacks. Eis vill Joer Erfahrung an Know-how hëlleft eis vun dëser wäertvoll Ausrüstung an eisem Fabrikatiounsëmfeld ze profitéieren.