【摘要】:电子束加工是在真空条件下,利用聚焦后能量密度极高的电子束,以极高的速度冲击到工件表面极小的面积上,在极短的时间内,其能量的大部分转变为热能,使被冲击部分的工件材料达到几千摄氏度的高温,从而使材料的局部熔化和气化,被真空系统抽走的一种加工方法,如图11-6所示。电子束加工按其能量密度和能量注入时间的不同,可用于打孔、切割、蚀刻、焊接、热处理和光刻加工等。
11.7 电子束加工
1.电子束加工的原理
电子束加工(electron beam machining,简称EBM)是在真空条件下,利用聚焦后能量密度极高(106~109 W/cm2)的电子束,以极高的速度冲击到工件表面极小的面积上,在极短的时间(几分之一微秒)内,其能量的大部分转变为热能,使被冲击部分的工件材料达到几千摄氏度的高温,从而使材料的局部熔化和气化,被真空系统抽走的一种加工方法,如图11-6所示。
图11-6 电子束加工原理及设备组成
1—电源及控制系统 2—抽真空系统 3—电子枪系统 4—聚焦系统 5—电子束 6—工件
2.电子束加工的特点
1)电子束可以微细地聚焦,是一种精密微细的加工方法。
2)能量密度高,生产效率高,是非接触式加工,不产生应力和变形,加工材料范围广。
3)可以通过电场或磁场对电子束的强度、位置、聚焦等直接进行控制,整个加工系统易实现自动化。
4)污染少,表面不氧化,特别适合加工易氧化的材料。
5)整个加工系统价格较贵,其生产受到一定的限制。
3.电子束加工的应用
电子束加工按其能量密度和能量注入时间的不同,可用于打孔、切割、蚀刻、焊接、热处理和光刻加工等。例如在0.1mm厚的不锈钢板上加工直径为0.2mm的孔,每秒钟可加工3 000个孔。
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