Pemesinan EBM & Pemesinan Rasuk Elektron

In ELECTRON-BEAM MACHINING (EBM) kita mempunyai elektron berkelajuan tinggi yang tertumpu kepada bahan kerja yang tertumpu kepada wap yang sempit ke arah rasuk. Oleh itu EBM ialah sejenis PEMESINAN-BERTENAGA-TINGGI_CC781905-5cde-3194-bb3b-136bad5cf58d_teknik. Pemesinan Rasuk Elektron (EBM) boleh digunakan untuk pemotongan yang sangat tepat atau membosankan pelbagai logam. Kemasan permukaan lebih baik dan lebar kerf lebih sempit berbanding dengan proses pemotongan haba yang lain. Rasuk elektron dalam peralatan EBM-Machining dijana dalam pistol rasuk elektron. Aplikasi Pemesinan Rasuk Elektron adalah serupa dengan Pemesinan Rasuk Laser, kecuali EBM memerlukan vakum yang baik. Oleh itu kedua-dua proses ini dikelaskan sebagai proses elektro-optik-terma. Bahan kerja yang akan dimesin dengan proses EBM terletak di bawah pancaran elektron dan disimpan di bawah vakum. Senapang pancaran elektron dalam mesin EBM kami juga disediakan dengan sistem pencahayaan dan teleskop untuk penjajaran rasuk dengan bahan kerja. Bahan kerja dipasang pada meja CNC supaya lubang dalam sebarang bentuk boleh dimesin menggunakan kawalan CNC dan fungsi pesongan rasuk pistol. Untuk mencapai penyejatan pantas bahan, ketumpatan satah kuasa dalam rasuk mestilah setinggi mungkin. Nilai sehingga 10exp7 W/mm2 boleh dicapai di tempat kesan. Elektron memindahkan tenaga kinetik mereka ke dalam haba di kawasan yang sangat kecil, dan bahan yang terjejas oleh rasuk tersejat dalam masa yang sangat singkat. Bahan cair di bahagian atas hadapan, diusir dari zon pemotongan oleh tekanan wap yang tinggi di bahagian bawah. Peralatan EBM dibina sama seperti mesin kimpalan rasuk elektron. Mesin pancaran elektron biasanya menggunakan voltan dalam julat 50 hingga 200 kV untuk mempercepatkan elektron kepada kira-kira 50 hingga 80% daripada kelajuan cahaya (200,000 km/s). Kanta magnet yang fungsinya berdasarkan daya Lorentz digunakan untuk memfokuskan pancaran elektron ke permukaan bahan kerja. Dengan bantuan komputer, sistem pesongan elektromagnet meletakkan rasuk mengikut keperluan supaya lubang dalam sebarang bentuk boleh digerudi. Dalam erti kata lain, kanta magnet dalam peralatan Electron-Beam-Machining membentuk rasuk dan mengurangkan perbezaan. Apertur sebaliknya membenarkan hanya elektron penumpuan untuk melepasi dan menangkap elektron tenaga rendah yang berbeza dari pinggir. Apertur dan kanta magnet dalam EBM-Machines dengan itu meningkatkan kualiti pancaran elektron. Pistol dalam EBM digunakan dalam mod berdenyut. Lubang boleh digerudi dalam kepingan nipis menggunakan nadi tunggal. Walau bagaimanapun untuk plat yang lebih tebal, beberapa denyutan diperlukan. Menukar tempoh nadi serendah 50 mikrosaat kepada selama 15 milisaat biasanya digunakan. Untuk meminimumkan perlanggaran elektron dengan molekul udara yang mengakibatkan penyebaran dan mengekalkan pencemaran pada tahap minimum, vakum digunakan dalam EBM. Vakum adalah sukar dan mahal untuk dihasilkan. Terutamanya mendapatkan vakum yang baik dalam jumlah besar dan ruang adalah sangat menuntut. Oleh itu, EBM paling sesuai untuk bahagian kecil yang sesuai dengan ruang vakum padat bersaiz munasabah. Tahap vakum dalam pistol EBM adalah dalam susunan 10EXP(-4) hingga 10EXP(-6) Torr. Interaksi pancaran elektron dengan bahan kerja menghasilkan sinar-X yang menimbulkan bahaya kesihatan, dan oleh itu kakitangan yang terlatih harus mengendalikan peralatan EBM. Secara umumnya, EBM-Machining digunakan untuk memotong lubang sekecil 0.001 inci (0.025 milimeter) diameter dan slot sekecil 0.001 inci dalam bahan sehingga 0.250 inci (6.25 milimeter) tebal. Panjang ciri ialah diameter di mana rasuk itu aktif. Rasuk elektron dalam EBM mungkin mempunyai panjang ciri berpuluh-puluh mikron hingga mm bergantung pada tahap pemfokusan rasuk. Secara amnya, pancaran elektron tertumpu tenaga tinggi dibuat untuk melanggar bahan kerja dengan saiz tempat 10 – 100 mikron. EBM boleh menyediakan lubang diameter dalam julat 100 mikron hingga 2 mm dengan kedalaman sehingga 15 mm, iaitu, dengan nisbah kedalaman/diameter sekitar 10. Sekiranya rasuk elektron tidak fokus, ketumpatan kuasa akan turun serendah 1 Watt/mm2. Walau bagaimanapun dalam kes rasuk fokus, ketumpatan kuasa boleh ditingkatkan kepada berpuluh-puluh kW/mm2. Sebagai perbandingan, pancaran laser boleh difokuskan pada saiz tempat 10 – 100 mikron dengan ketumpatan kuasa setinggi 1 MW/mm2. Nyahcas elektrik biasanya memberikan kepadatan kuasa tertinggi dengan saiz tempat yang lebih kecil. Arus rasuk secara langsung berkaitan dengan bilangan elektron yang terdapat dalam rasuk. Arus rasuk dalam Pemesinan Rasuk Elektron boleh serendah 200 mikroampere hingga 1 ampere. Meningkatkan arus pancaran EBM dan/atau tempoh nadi secara langsung meningkatkan tenaga setiap nadi. Kami menggunakan nadi bertenaga tinggi melebihi 100 J/nadi untuk memesin lubang yang lebih besar pada plat yang lebih tebal. Dalam keadaan biasa, pemesinan EBM menawarkan kita kelebihan produk bebas burr. Parameter proses yang secara langsung mempengaruhi ciri-ciri pemesinan dalam Electron-Beam-Machining ialah:

 

• Voltan pecutan

 

• Arus pancaran

 

• Tempoh nadi

 

• Tenaga setiap nadi

 

• Kuasa setiap nadi

 

• Arus kanta

 

• Saiz titik

 

• Ketumpatan kuasa

 

Beberapa struktur mewah juga boleh diperoleh menggunakan Pemesinan-Rasuk Elektron. Lubang boleh ditiruskan sepanjang kedalaman atau berbentuk tong. Dengan memfokuskan rasuk di bawah permukaan, tirus terbalik boleh diperolehi. Pelbagai bahan seperti keluli, keluli tahan karat, aloi super titanium dan nikel, aluminium, plastik, seramik boleh dimesin menggunakan pemesinan e-beam. Mungkin terdapat kerosakan haba yang berkaitan dengan EBM. Walau bagaimanapun, zon terjejas haba adalah sempit kerana tempoh nadi yang pendek dalam EBM. Zon yang terjejas haba biasanya sekitar 20 hingga 30 mikron. Sesetengah bahan seperti aloi aluminium dan titanium lebih mudah dimesin berbanding keluli. Tambahan pula, pemesinan EBM tidak melibatkan daya pemotongan pada bahan kerja. Ini membolehkan pemesinan bahan rapuh dan rapuh oleh EBM tanpa sebarang pengapit atau pelekatan yang ketara seperti yang berlaku dalam teknik pemesinan mekanikal. Lubang juga boleh digerudi pada sudut yang sangat cetek seperti 20 hingga 30 darjah.

 

 

 

Kelebihan Electron-Beam-Machining: EBM menyediakan kadar penggerudian yang sangat tinggi apabila lubang kecil dengan nisbah aspek yang tinggi digerudi. EBM boleh memesin hampir semua bahan tanpa mengira sifat mekanikalnya. Tiada daya pemotongan mekanikal yang terlibat, oleh itu kos pengapit, pegangan dan pemasangan kerja tidak dapat diperhatikan, dan bahan rapuh/rapuh boleh diproses tanpa masalah. Zon terjejas haba dalam EBM adalah kecil kerana denyutan pendek. EBM mampu menyediakan sebarang bentuk lubang dengan ketepatan dengan menggunakan gegelung elektromagnet untuk memesongkan rasuk elektron dan meja CNC.

 

 

 

Kelemahan Pemesinan Rasuk Elektron: Peralatan adalah mahal dan operasi dan penyelenggaraan sistem vakum memerlukan juruteknik khusus. EBM memerlukan tempoh penurunan pam vakum yang ketara untuk mencapai tekanan rendah yang diperlukan. Walaupun zon terjejas haba adalah kecil dalam EBM, pembentukan lapisan recast kerap berlaku. Pengalaman bertahun-tahun dan pengetahuan kami membantu kami memanfaatkan peralatan berharga ini dalam persekitaran pembuatan kami.