전자빔 가공 :원리, 작동, 장비, 응용, 장점 및 단점

오늘 우리는 전자빔 가공 원리, 작동, 장비, 응용, 장단점에 대해 다이어그램을 통해 배울 것입니다. 물리적 도구를 사용하지 않는 비전통적인 기계 가공 공정입니다. 전자빔 가공은 레이저를 제외하고 고속 전자빔이 가공물에 충돌하는 레이저 빔 가공 공정과 동일합니다. 이것은 높은 열 에너지를 발생시키고 공작물에서 금속을 녹이고 기화시킵니다. 이 모든 과정은 진공 챔버에서 발생합니다. 그것은 주로 어떤 모양의 구멍을 뚫는 데 사용됩니다.

전자빔 가공:

원칙:

이 가공 공정은 전자의 운동 에너지를 열에너지로 변환하는 기본 원리에 따라 작동합니다. 고속 전자가 공작물에 충돌하면 운동 에너지를 열 에너지로 변환합니다. 이 열에너지는 접촉면에서 재료를 기화시키는 데 사용됩니다. 이 프로세스는 진공에서 수행됩니다. 그렇지 않으면 전자가 공기 입자와 충돌하고 작업 재료에 충돌하기 전에 에너지를 잃습니다. 이것이 EBM 가공의 기본 원리입니다.

장비:

전자 총:

전자빔 가공의 심장이라고 합니다. 전자를 생성하는 데 사용됩니다. 그것은 단순히 전자를 생성하고 충분한 속도로 가속하고 작은 스폿 크기에 초점을 맞추는 음극선관입니다. 이 총 음극은 텅스텐 또는 탄탈륨으로 만들어집니다. 이 음극 필라멘트는 열이온 반응에 의해 전자 방출로 가속되는 섭씨 2500도까지 가열됩니다. 챔버의 진공이 매우 낮습니다.

환형 바이어스 그리드:

EBM의 다음 요소입니다. 전자총 직후입니다. 음극에서 생성된 전자가 경로에서 발산하여 다음 요소로 접근하지 않도록 음의 바이어스로 연결된 양극입니다. 전자가 이 부분을 떠날 때 전자의 속도는 거의 빛의 속도의 절반입니다.

자기 렌즈:

양극 후, 빔을 형성하고 전자를 발산하거나 빔의 발산을 감소시키지 않는 자기 렌즈가 제공됩니다. 이 렌즈는 수렴 전자만 통과할 수 있으므로 높은 초점 빔을 얻을 수 있습니다. 그들은 또한 저에너지 전자를 포착하여 빔의 품질을 높입니다.

전자기 렌즈 및 편향 코일:

전자기 렌즈는 한 지점에 전자빔을 집중시키는 데 사용됩니다. 그들은 작업물의 한 지점에 빔을 집중시키는 데 사용하여 고강도 빔이 작업 표면에 도달하여 더 많은 열을 발생시키고 가공을 향상시킵니다. 결함 코일은 빔 편향을 허용하지 않고 모든 전자 이동을 직렬로 처리하여 고강도 빔을 형성합니다.

작업물 및 작업물 고정 장치:

금속 및 비금속 재료를 모두 가공할 수 있습니다. 공작물은 CNC 테이블에 장착된 적절한 고정 장치로 고정됩니다. 이 테이블은 가공 형상을 제어하는 ​​세 방향 모두로 이동할 수 있습니다.

작업 중:

EBM은 레이저 빔 가공과 동일하게 작동합니다. . 그 작업은 다음과 같이 요약될 수 있습니다.

• 첫 번째 전자총은 고속 전자 입자를 생성합니다. 이 전자 입자는 음극관 뒤에 있는 양극 쪽으로 이동합니다.
• 이 고강도 전자빔이 자기 렌즈를 통과합니다. 수렴하는 전자만 통과시키는 일련의 렌즈가 있습니다. 그것은 모든 발산 전자와 저에너지 전자를 흡수합니다. 고품질 전자빔을 제공합니다.
• 이 전자빔은 이제 전자기 렌즈와 편향 코일을 통과합니다. 한 지점에 전자빔을 집중시킵니다.
• 고강력 전자빔이 작업물에 충돌하여 전자의 운동 에너지가 열에너지로 변환됩니다.
• 운동에너지를 열에너지로 변환하여 발생하는 높은 열로 인해 용융 및 기화에 의해 접촉면에서 재료가 제거됩니다. 이 전체 과정은 진공 챔버에서 발생하며 그렇지 않으면 이러한 전자가 경로 사이의 공기 입자와 충돌하여 운동 에너지를 잃습니다.

이것은 전자빔 가공의 전 과정입니다.

응용 프로그램:

• 100마이크로미터에서 2밀리미터 정도의 아주 작은 구멍을 만드는데 사용됩니다.
• 디젤 분사노즐에 구멍을 낼 때 사용합니다.
• 항공우주 산업에서 초음속 엔진 및 원자로용 터빈 블레이드를 생산하는 데 사용됩니다.

장점 및 단점:

장점:

• 어떤 모양의 아주 작은 크기의 구멍을 만드는 데 사용할 수 있습니다.
• 경도 및 기타 기계적 특성에 관계없이 모든 재료를 가공할 수 있습니다.
• 표면 조도가 좋습니다. EBM 이후에는 어떠한 표면 마무리 공정도 필요하지 않습니다.
• 진공 상태에서 가공하기 때문에 반응성이 높은 재료를 쉽게 가공할 수 있습니다.

단점:

• 높은 자본 비용
• 고숙련 교환원이 필요합니다.
• 재료 제거율이 낮습니다.
• 정기적인 유지 관리가 필요합니다.
• 재래식 공정에 비해 제거율이 매우 낮습니다.
• 완벽한 진공을 만들기는 어렵습니다.

이것은 전자빔 가공 원리, 작동, 장비, 응용 프로그램, 장단점에 관한 다이어그램입니다. 이 글에 대해 궁금한 점이 있으면 댓글로 물어보세요. 이 기사가 마음에 들면 소셜 네트워크에서 공유하는 것을 잊지 마십시오. 더 흥미로운 기사를 보려면 웹 사이트를 구독하십시오.