Электронно-лучевая обработка:принцип, работа, оборудование, применение, преимущества и недостатки

Сегодня мы узнаем о принципе электронно-лучевой обработки, работе, оборудовании, применении, преимуществах и недостатках с его схемой. Это нетрадиционный процесс обработки, в котором не используется физический инструмент. Электронно-лучевая обработка аналогична процессу обработки лазерным лучом, в котором, за исключением лазера, высокоскоростной электронный луч падает на заготовку. Это будет генерировать высокую тепловую энергию и расплавлять и испарять металл из заготовки. Весь этот процесс происходит в вакуумной камере. Он в основном используется для сверления отверстий любой формы.

Электронно-лучевая обработка:

Принцип:

Этот процесс обработки работает на основном принципе преобразования кинетической энергии электрона в тепловую энергию. Когда высокоскоростной электрон сталкивается с заготовкой, он преобразует его кинетическую энергию в тепловую энергию. Эта тепловая энергия используется для испарения материала на контактной поверхности. Этот процесс осуществляется в вакууме, иначе электрон столкнется с частицей воздуха и потеряет свою энергию, прежде чем столкнуться с обрабатываемым материалом. Это основной принцип обработки EBM.

Оборудование:

Электронная пушка:

Это называется сердцем электронно-лучевой обработки. Он используется для генерации электрона. Это просто электронно-лучевая трубка, которая генерирует электроны, ускоряет их до достаточной скорости и фокусирует их в небольшом пятне. В этой пушке катод выполнен из вольфрама или тантала. Эта катодная нить нагревается до 2500 градусов по Цельсию, что ускоряет эмиссию электронов за счет термоэлектронной реакции. В камере очень низкий вакуум

Кольцевая сетка смещения:

Это следующий элемент EBM. Это сразу после электронной пушки. Это анод, который соединен отрицательным смещением, поэтому электрон, генерируемый катодом, не отклоняется от своего пути и не приближается к следующему элементу. Когда электроны покидают этот участок, скорость электрона составляет почти половину скорости света.

Магнитные линзы:

После анода предусмотрены магнитные линзы, которые формируют пучок и не дают расходиться электрону или уменьшают расходимость пучка. Эти линзы позволяют пропускать только сходящиеся электроны, таким образом получается сильно сфокусированный пучок. Они также захватывают электрон с низкой энергией, тем самым улучшая качество луча.

Электромагнитная линза и отклоняющая катушка:

Электромагнитная линза используется для фокусировки электронного луча в точку. Они используются для фокусировки луча в определенном месте на заготовке, чтобы интенсивный луч достигал рабочей поверхности, что выделяет больше тепла и улучшает обработку. Дезактивирующая катушка не позволяет лучу отклоняться и заботиться о том, чтобы все электроны двигались последовательно, таким образом формируя высокоинтенсивный пучок.

Заготовка и удерживающее устройство:

Он может обрабатывать как металлические, так и неметаллические материалы. Заготовка удерживается подходящим приспособлением, которое устанавливается на столе с ЧПУ. Этот стол можно перемещать во всех трех направлениях, которые контролируют форму обработки.

Работает:

EBM работает так же, как обработка лазерным лучом . его работу можно свести к следующим пунктам.

• Первая электронная пушка производит высокоскоростные электронные частицы. Эти электронные частицы движутся к аноду, расположенному за катодной трубкой.
• Теперь этот интенсивный электронный пучок проходит через магнитные линзы. Существует ряд линз, которые заботятся только о прохождении через них сходящихся электронов. Он поглощает все расходящиеся электроны и электроны с низкой энергией. Он обеспечивает высокое качество электронного луча.
• Этот электронный луч теперь проходит через электромагнитную линзу и отклоняющую катушку. Он фокусирует электронный луч в точке.
• Высокоинтенсивный электронный пучок падает на заготовку, где кинетическая энергия электронов преобразуется в тепловую энергию.
• Материал удаляется с контактной поверхности путем плавления и испарения из-за этого большого количества тепла, выделяемого при преобразовании кинетической энергии в тепловую. Весь этот процесс происходит в вакуумной камере, в противном случае эти электроны сталкиваются с частицами воздуха на пути и теряют свою кинетическую энергию.

Это весь процесс электронно-лучевой обработки.

Применение:

• Он используется для создания отверстий очень маленького размера, от 100 микрометров до 2 миллиметров.
• Он используется для создания отверстий в дизельных форсунках.
• Используется в аэрокосмической промышленности для изготовления лопаток турбин сверхзвуковых двигателей и в ядерных реакторах.

Преимущества и недостатки:

Преимущества:

• Его можно использовать для создания отверстий очень малого размера любой формы.
• Он может обрабатывать любой материал, независимо от его твердости и других механических свойств.
• Обеспечивает хорошее качество поверхности. После EBM не требуется какой-либо обработки поверхности.
• Материал с высокой реакционной способностью легко обрабатывается, поскольку обработка выполняется в вакууме.

Недостатки:

• Высокие капитальные затраты.
• Требуется высококвалифицированный оператор.
• Низкая скорость съема материала.
• Требуется регулярное обслуживание
• Скорость удаления материала очень низкая по сравнению с другими традиционными процессами.
• Трудно создать идеальный вакуум.

Это все о принципе электронно-лучевой обработки, работе, оборудовании, применении, преимуществах и недостатках с его диаграммой. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в своих социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт, чтобы получать больше интересных статей.