Elektronenstraalbewerking:principe, werking, uitrusting, toepassing, voor- en nadelen

Vandaag zullen we leren over het principe van elektronenstraalbewerking, werking, apparatuur, toepassing, voor- en nadelen met zijn diagram. Het is een niet-traditioneel bewerkingsproces waarbij geen fysiek gereedschap wordt gebruikt. Elektronenstraalbewerking is hetzelfde als laserstraalbewerkingsproces waarbij, behalve laser, hogesnelheidselektronenstraal op het werkstuk valt. Dit genereert hoge warmte-energie en smelt en verdampt metaal van het werkstuk. Dit hele proces vindt plaats in een vacuümkamer. Het wordt meestal gebruikt om gaten in elke vorm te boren.

Elektronenstraalbewerking:

Principe:

Dit bewerkingsproces werkt volgens het basisprincipe van omzetting van kinetische energie van elektronen in warmte-energie. Wanneer een hogesnelheidselektron een werkstuk raakt, zetten ze de kinetische energie om in warmte-energie. Deze warmte-energie wordt gebruikt om materiaal op het contactoppervlak te verdampen. Dit proces wordt in vacuüm uitgevoerd, anders botst het elektron met het luchtdeeltje en verliest het zijn energie voordat het op het werkmateriaal botst. Dit is het basisprincipe van EBM-bewerking.

Apparatuur:

Elektronenkanon:

Het wordt het hart van elektronenstraalbewerking genoemd. Het wordt gebruikt om elektronen te genereren. Het is gewoon een kathodestraalbuis die elektronen genereert, ze versnelt tot voldoende snelheid en ze focust op een kleine vlekgrootte. In deze kanonkathode wordt gemaakt door wolfraam of tantaal. Dit kathodefilament werd verwarmd tot 2500 graden Celsius, wat versneld tot elektronenemissie door thermionische reactie. Er is een zeer laag vacuüm in de kamer

Annular Bias Grid:

Het is het volgende element van EBM. Het is net na het elektronenkanon. Het is een anode die is verbonden door de negatieve voorspanning, zodat het door de kathode gegenereerde elektron niet afwijkt van zijn pad en het volgende element nadert. Wanneer de elektronen deze sectie verlaten, is de snelheid van het elektron bijna de helft van de snelheid van het licht.

Magnetische lenzen:

Na de anode zijn magnetische lenzen aangebracht die de bundel vormen en niet toestaan ​​om elektronen te divergeren of de divergentie van de bundel te verminderen. Deze lenzen laten alleen convergerende elektronen door, waardoor een sterk gefocusseerde bundel wordt verkregen. Ze vangen ook elektronen met een lage energie op, waardoor de kwaliteit van de straal toeneemt.

Elektromagnetische lens en afbuigspoel:

Elektromagnetische lens wordt gebruikt om de elektronenbundel op een plek te focusseren. Ze worden gebruikt om de straal op een plek op het werkstuk te focussen, zodat een zeer intense straal het werkoppervlak bereikt, wat meer warmte produceert en de bewerking verbetert. De defecte spoel laat de straal niet afbuigen en zorgt ervoor dat alle elektronen in serie bewegen en vormt zo een hoge intense straal.

Werkstuk en werkstukhouder:

Het kan zowel metalen als niet-metalen materialen bewerken. Het werkstuk wordt vastgehouden door een geschikte armatuur die op een CNC-tafel is gemonteerd. Deze tafel kan in alle drie de richtingen worden verplaatst die de vorm van de bewerking regelen.

Werkt:

De EBM werkt hetzelfde als laserstraalbewerking . de werking ervan kan worden samengevat in de volgende punten.

• Eerste elektronenkanon produceert elektronendeeltjes met hoge snelheid. Deze elektronendeeltjes bewegen naar de anode die na de kathodebuis wordt geplaatst.
• Nu gaat deze zeer intense elektronenbundel door magnetische lenzen. Er is een reeks lenzen die ervoor zorgen dat alleen convergente elektronen er doorheen gaan. Het absorbeert alle divergente elektronen en elektronen met lage energie. Het levert een elektronenstraal van hoge kwaliteit.
• Deze elektronenstraal gaat nu door de elektromagnetische lens en de afbuigspoel. Het focust de elektronenstraal op een plek.
• De hoge intense elektronenstraal valt op het werkstuk waar de kinetische energie van elektronen wordt omgezet in thermische energie.
• Het materiaal wordt van het contactoppervlak verwijderd door smelten en verdampen vanwege deze hoge warmte die wordt gegenereerd door omzetting van kinetische energie in thermische energie. Dit hele proces vindt plaats in een vacuümkamer, anders botsen deze elektronen met luchtdeeltje tussen pad en verliest zijn kinetische energie.

Dit is het hele proces van machinale bewerking met elektronenstralen.

Toepassing:

• Het wordt gebruikt om een ​​heel klein gaatje te maken van ongeveer 100 micrometer tot 2 millimeter.
• Het wordt gebruikt om gaten in het dieselinjectiemondstuk te maken.
• Gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie voor de productie van turbinebladen voor supersonische motoren en in kernreactoren.

Voor- en nadelen:

Voordelen:

• Het kan worden gebruikt voor het produceren van zeer kleine gaten in elke vorm.
• Het kan elk materiaal bewerken, ongeacht de hardheid en andere mechanische eigenschappen.
• Het zorgt voor een goede oppervlakteafwerking. Na EBM is geen oppervlakteafwerking nodig.
• Hoogreagerend materiaal kan gemakkelijk machinaal worden bewerkt, omdat de bewerking onder vacuüm wordt uitgevoerd.

Nadelen:

• Hoge kapitaalkosten.
• Hooggeschoolde operator vereist.
• Lage materiaalverwijderingssnelheid.
• Regelmatig onderhoud is vereist
• De materiaalverwijderingssnelheid is erg laag in vergelijking met andere conventionele processen.
• Het is moeilijk om een ​​perfect vacuüm te produceren.

Dit gaat allemaal over het principe van elektronenstraalbewerking, werking, apparatuur, toepassing, voor- en nadelen met zijn diagram. Als u vragen heeft over dit artikel, kunt u deze stellen door een opmerking te plaatsen. Als je dit artikel leuk vindt, vergeet dan niet om het op je sociale netwerken te delen. Schrijf u in op onze website voor meer interessante artikelen.