電子束加工

dianzishu jiagong電子束加工electron beam machining 利用高功率密度的電子束衝擊工件時所產生的熱能使材料熔化、氣化的特種加工方法,簡稱為EBM。電子束加工是由德國的科學家K.H.施泰格瓦爾特於1948年發明的。 加工原理電子束加工的基本原理是：在真空中從灼熱的燈絲陰極發射出的電子,在高電壓(30～200千伏)作用下被加速到很高的速度，通過電磁透鏡會聚成一束高功率密度（10(～10(瓦／厘米(）的電子束。當衝擊到工件時，電子束的動能立即轉變成為熱能，產生出極高的溫度，足以使任何材料瞬時熔化、氣化，從而可進行焊接、穿孔、刻槽和切割等加工。由於電子束和氣體分子碰撞時會產生能量損失和散射，因此，加工一般在真空中進行。 電子束加工機由產生電子束的電子槍、控制電子束的聚束線圈、使電子束掃描的偏轉線圈、電源系統和放置工件的真空室，以及觀察裝置等部分組成。先進的電子束加工機採用計算機數控裝置，對加工條件和加工操作進行控制，以實現高精度的自動化加工。電子束加工機的功率根據用途不同而有所不同，一般為幾千瓦至幾十千瓦。 特點和應用電子束加工的主要特點是：①電子束能聚焦成很小的斑點(直徑一般為0.01～0.05毫米)，適合於加工微小的圓孔、異形孔或槽;②功率密度高,能加工高熔點和難加工材料如鎢、鉬、不鏽鋼、金剛石、藍寶石、水晶、玻璃、陶瓷和半導體材料等；③無機械接觸作用，無工具損耗問題；④加工速度快,如在0.1毫米厚的不鏽鋼板上穿微小孔每秒可達3000個,切割1毫米厚的鋼板速度可達240毫米／分。主要缺點是:①由於使用高電壓，會產生較強 X射線，必須採取相應的安全措施；②需要在真空裝置中進行加工；③設備造價高等。電子束加工廣泛用於焊接（見電子束焊），其次是薄材料的穿孔和切割。穿孔直徑一般為0.03～1.0毫米,最小孔徑可達0.002毫米。切割0.2毫米厚的矽片，切縫僅為0.04毫米，因而可節省材料。　　　　　　　　　　　　　　　　　周廣德
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