
附加功能和优点:
焦点处功率密度极高,高达 10 7 W/cm 2
在生产运行中应用电子束的多种方式:
多浴、多工艺、焊缝跟踪、表面处理和成像
一机多用:焊接、钻孔、涂层和表面处理
机器和系统的多功能组合:
通用型、分度型、生产单元和连续带式焊接机
高能效:
与激光束焊接和其他焊接工艺相比,电子束加工可将更多的输入功率转换为光束功率。
计选项:
除了钢合金之外,它还可以用于防火合金和异物,以及减少工件的体积和质量。
真空条件显着改善冶金性能:
不需要任何辅助剂(例如保护气体等)来保护熔池或焊池不被氧化。此外,真空对焊缝的冶金性能有非常积极的影响,可以避免气孔的形成。
提供广泛的性能范围:
最佳适应应用的要求。
电子束加工的挑战:
为了最佳地利用电子束加工的可能性,提前处理该技术可能存在的缺点是有利的。
真空条件:
为了确保最短的抽空时间,泵的尺寸以及工件和真空室的清洁度至关重要。评估总体生产力时必须考虑疏散时间。
磁性:
电子束很容易被工件材料或装置的剩磁所偏转。这种影响可以通过调节电子束得到一定程度的补偿。此外,在将工件引入真空室之前,可以对工件进行自动消磁。
1、电子束焊接
电子束焊接(EB 焊接)可以产生非常深、细长且平行的焊缝。可以实现高焊接速度,从而最大限度地减少工件的热量输入。减少甚至避免了翘曲和曲率。
焊接是一种制造过程,其中材料(通常是金属或热塑性塑料)通过高温或高压或两者结合在一起,通过让零件冷却,从而使它们熔化。
并非所有金属都可焊接,而且,组合不同的金属会对可焊性构成挑战。
除了电子束焊接的一般优点(见下文)外,该技术还显着扩大了看似“不可焊接”金属的范围,例如难熔金属、化学活性金属和反射金属。
电子束焊机中常见的真空条件对焊缝的冶金性能具有非常积极的影响。
两种材料的电子束焊接:
电子束焊接原理:
在焦点处,电子束将工件材料加热到其熔点以上并使材料蒸发。电子的动能转化为热量。
焦点尺寸可达 100 µm。在那里形成蒸汽毛细管,其周围有熔化夹套或焊池。
随着电子粒子束前进,蒸气毛细管进一步移动。在移动毛细管的前部,材料不断熔化并移动到后部。熔化的材料在那里凝固。
电子束钻孔原理
来自电子束的能量输入导致蒸汽毛细管的形成。该毛细管可以穿透整个工件。
电子束关闭后,蒸汽射流消失,熔体再次关闭毛细管。为了形成通孔,必须快速吹出熔化的材料。
这是通过在工件背面施加一层爆炸性汽化材料来实现的。由于这一重要方面,EB 钻孔无法产生盲孔。
所描述的原理还解释了所得的孔并不完全是圆柱形的。在许多产品和部件中,不需要圆柱孔,也不需要盲孔。这尤其适用于过滤应用:例如纸浆和造纸、食品和饮料加工、废水等。事实上,EB 钻孔的其他特性远远超过了所提到的缺点。
电子束钻孔特性及优点
电子束钻孔具有多种特性,这些特性对钻孔特性以及灵活性和生产率方面的结果产生有益影响。
高速钻孔:
根据工件的特性以及钻孔深度和直径方面的参数,电子束钻孔可以非常快速地进行:例如每秒 5,000 个孔,钻孔深度为 0.1 毫米或钻孔深度为 8毫米仍然约为每秒 5 个孔或每分钟 300 个孔。
极其通用的电子束特性
由于电子束的特性,转换到工件中的能量几乎与表面上的电子束方向无关。此功能允许您钻斜孔或有角度的孔。此外,如果需要,每个孔的直径可以不同,这意味着 EB 的多功能性允许在不更换钻孔工具的情况下钻出不同直径的灵活孔图案。
可钻孔的材料范围非常广泛:
除了钢和钢合金外,还可以对化学活性金属(例如钛、锆、铍)甚至难熔金属(例如钨、钼、铌)进行钻孔。由于无论波长如何,电子粒子束也会耦合到光学反射表面,因此也可以使用电子束轻松地对铜进行钻孔。
高 T/D 比(深度与直径)高达 25:1
电子束可实现非常窄和深的通孔的热钻孔工艺。
电子束钻孔附加信息
通过 EB 钻孔形成的通孔的具体形状特征是整个孔深度上有轻微的锥度。除其他特性外,这使得电子束钻孔特别适合过滤应用.
3、电子束沉积焊
电子束沉积焊性能及优点:
电子束沉积焊接对所得材料性能和生产率具有积极影响。
控制层厚度:
精确的电子束特性控制能量密度和分布,从而控制粉末作为附加材料的电镀层厚度。
定义的材料属性:
可以通过精确的能量输入和层厚度来控制硬度和耐腐蚀性。
镀层表面和结构精细化:
电子束电镀时的真空条件对镀层表面和结构产生积极影响。
全自动电镀:
通过全自动电子束沉积焊接,每层参数都可以精确重复并完全跟踪,因此每个工件的整个过程都得到可靠的控制和记录
电子束沉积焊接附加信息
沉积焊接可以被视为一种增材制造方法。然而,重点是通过添加单层或多层材料来改变给定工件表面的材料属性。
4、电子束表面处理
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