EBM Machining & Electron Beam Emalı

In ELEKTRON-ŞUALARIN İŞLƏMƏSİ (EBM) bizdə yüksək sürətli elektronlar var ki, onlar materialı əmələ gətirən, darıxdırıcı şəkildə cəmləşmiş və materiala yönəldilmişdir. Beləliklə, EBM bir növ YÜKSƏK ENERJİ-ŞUALARIN EMALLANMASI texnikadır. Elektron-şüa emalı (EBM) müxtəlif metalların çox dəqiq kəsilməsi və ya qazılması üçün istifadə edilə bilər. Digər termal kəsmə prosesləri ilə müqayisədə səthi bitirmə daha yaxşı və çuxur eni daha dardır. EBM-Machining avadanlığında elektron şüalar elektron şüa silahında yaradılır. Elektron Şüa Emalının tətbiqləri Lazer Şüasının Emalına bənzəyir, ancaq EBM yaxşı vakuum tələb edir. Beləliklə, bu iki proses elektro-optik-termal proseslər kimi təsnif edilir. EBM prosesi ilə emal ediləcək iş parçası elektron şüasının altında yerləşir və vakuum altında saxlanılır. EBM maşınlarımızdakı elektron şüa silahları, həmçinin iş parçası ilə şüanın uyğunlaşdırılması üçün işıqlandırma sistemləri və teleskoplarla təchiz edilmişdir. İş parçası CNC masasına quraşdırılmışdır ki, silahın CNC nəzarəti və şüanın əyilməsi funksiyasından istifadə edərək istənilən formalı deşiklər işlənə bilsin. Materialın sürətli buxarlanmasına nail olmaq üçün şüadakı gücün planar sıxlığı mümkün qədər yüksək olmalıdır. Təsir yerində 10exp7 W/mm2-ə qədər dəyərlər əldə edilə bilər. Elektronlar kinetik enerjilərini çox kiçik bir sahədə istiliyə köçürür və şüanın təsirinə məruz qalan material çox qısa müddətdə buxarlanır. Cəbhənin yuxarı hissəsindəki ərimiş material, aşağı hissələrdə yüksək buxar təzyiqi ilə kəsmə zonasından xaric edilir. EBM avadanlığı elektron şüa qaynaq maşınlarına bənzər şəkildə qurulur. Elektron şüa maşınları adətən elektronları işıq sürətinin (200.000 km/s) 50-80%-ə qədər sürətləndirmək üçün 50-200 kV diapazonunda gərginliklərdən istifadə edir. Elektron şüasını iş parçasının səthinə yönəltmək üçün funksiyası Lorentz qüvvələrinə əsaslanan maqnit linzaları istifadə olunur. Kompüterin köməyi ilə elektromaqnit əyilmə sistemi şüanı lazımi şəkildə yerləşdirir ki, istənilən formalı deşiklər qazıla bilsin. Başqa sözlə, Elektron-Şüa-Emal avadanlığında olan maqnit linzaları şüanı formalaşdırır və fərqi azaldır. Digər tərəfdən dəliklər yalnız konvergent elektronların saçaqlardan divergent aşağı enerjili elektronları keçməsinə və tutmasına imkan verir. EBM-Machines-dəki diafraqma və maqnit linzaları beləliklə elektron şüasının keyfiyyətini yaxşılaşdırır. EBM-də silah impuls rejimində istifadə olunur. Bir impulsdan istifadə edərək nazik təbəqələrdə deliklər qazıla bilər. Lakin daha qalın plitələr üçün bir neçə impuls lazımdır. 50 mikrosaniyədən 15 milisaniyəyə qədər olan nəbz müddətlərinin dəyişdirilməsi ümumiyyətlə istifadə olunur. Səpilmə ilə nəticələnən hava molekulları ilə elektron toqquşmalarını minimuma endirmək və çirklənməni minimuma endirmək üçün EBM-də vakuum istifadə olunur. Vakuum istehsalı çətin və bahalıdır. Xüsusilə böyük həcmlərdə və kameralarda yaxşı vakuum əldə etmək çox tələbkardır. Buna görə də EBM ağlabatan ölçülü kompakt vakuum kameralarına uyğun kiçik hissələr üçün ən uyğundur. EBM silahı daxilində vakuum səviyyəsi 10EXP(-4) ilə 10EXP(-6) Torr arasındadır. Elektron şüasının iş parçası ilə qarşılıqlı təsiri sağlamlığa təhlükə yaradan rentgen şüaları yaradır və buna görə də EBM avadanlığını yaxşı təlim keçmiş işçilər idarə etməlidir. Ümumiyyətlə, EBM-Machining diametri 0,001 düym (0,025 millimetr) kimi kiçik dəliklərin və 0,250 düym (6,25 millimetr) qalınlığa qədər materiallarda 0,001 düym kimi dar yuvaların kəsilməsi üçün istifadə olunur. Xarakterik uzunluq şüanın aktiv olduğu diametrdir. EBM-də elektron şüa, şüanın fokuslanma dərəcəsindən asılı olaraq onlarla mikrondan mm-ə qədər xarakterik uzunluğa malik ola bilər. Ümumiyyətlə, yüksək enerjili fokuslanmış elektron şüası 10-100 mikron ləkə ölçüsü ilə iş parçasına toxunmaq üçün hazırlanır. EBM 100 mikrondan 2 mm diametrli diametrdə 15 mm-ə qədər dərinlikdə, yəni dərinlik/diametr nisbəti təxminən 10 olan deşiklər təmin edə bilər. Fokussuz elektron şüaları halında, güc sıxlığı 1 qədər aşağı düşəcək. Vatt/mm2. Bununla belə, fokuslanmış şüalar olduqda, güc sıxlığı onlarla kVt/mm2-ə qədər artırıla bilər. Müqayisə üçün, lazer şüaları 1 MW/mm2 kimi yüksək güc sıxlığı ilə 10-100 mikronluq bir nöqtə ölçüsünə yönəldilə bilər. Elektrik boşalması adətən daha kiçik nöqtə ölçüləri ilə ən yüksək güc sıxlığını təmin edir. Şüa cərəyanı şüada mövcud olan elektronların sayı ilə birbaşa bağlıdır. Elektron-Şüa-Emalda şüa cərəyanı 200 mikroamperdən 1 amperə qədər aşağı ola bilər. EBM-nin şüa cərəyanının və/yaxud nəbz müddətinin artırılması puls başına enerjini birbaşa artırır. Biz qalın plitələrdə daha böyük deşikləri emal etmək üçün 100 J/pulse-dən çox yüksək enerjili impulslardan istifadə edirik. Normal şəraitdə EBM-mexaniki bizə buruqsuz məhsulların üstünlüyünü təklif edir. Elektron-Şüa-Emalda emal xüsusiyyətlərinə birbaşa təsir edən proses parametrləri bunlardır:

 

• Sürətlənmə gərginliyi

 

• Şüa cərəyanı

 

• Nəbz müddəti

 

• Nəbz başına enerji

 

• Nəbz başına güc

 

• Lens cərəyanı

 

• Ləkə ölçüsü

 

• Güc sıxlığı

 

Bəzi bəzəkli strukturları Elektron-Şüa-Emaldan istifadə etməklə də əldə etmək olar. Deliklər dərinlik boyunca daraldıla və ya barel şəklində ola bilər. Şüanın səthin altına fokuslanması ilə tərs daralmalar əldə edilə bilər. Polad, paslanmayan polad, titan və nikel super ərintiləri, alüminium, plastik, keramika kimi geniş çeşidli materiallar e-şüa emalından istifadə etməklə emal edilə bilər. EBM ilə bağlı termal zədələnmələr ola bilər. Bununla belə, EBM-də qısa impuls müddətləri səbəbindən istidən təsirlənən zona dardır. İstilikdən təsirlənən zonalar ümumiyyətlə 20-30 mikron arasındadır. Alüminium və titan ərintiləri kimi bəzi materiallar poladla müqayisədə daha asan işlənir. Bundan əlavə, EBM-in emal edilməsi iş parçaları üzərində kəsici qüvvələri nəzərdə tutmur. Bu, mexaniki emal üsullarında olduğu kimi heç bir əhəmiyyətli sıxma və ya bərkitmə olmadan EBM tərəfindən kövrək və kövrək materialların emal edilməsinə imkan verir. Deliklər 20-30 dərəcə kimi çox dayaz açılarda da qazıla bilər.

 

 

 

Elektron-Şüa-Emalın üstünlükləri: EBM yüksək aspekt nisbətinə malik kiçik deliklər qazıldıqda çox yüksək qazma dərəcələri təmin edir. EBM mexaniki xüsusiyyətlərindən asılı olmayaraq demək olar ki, hər hansı bir materialı emal edə bilər. Heç bir mexaniki kəsici qüvvələr cəlb olunmur, beləliklə, iş sıxma, tutma və bərkitmə xərcləri nəzərə alınmır və kövrək/kövrək materiallar problemsiz işlənə bilər. EBM-də istilik təsir zonaları qısa impulslar səbəbindən kiçikdir. EBM elektron şüaları və CNC masasını əymək üçün elektromaqnit rulonlardan istifadə edərək istənilən formalı deşikləri dəqiqliklə təmin edə bilir.

 

 

 

Elektron-şüa-emalın çatışmazlıqları: Avadanlıq bahalıdır və vakuum sistemlərinin istismarı və saxlanması xüsusi texniki işçilər tələb edir. EBM tələb olunan aşağı təzyiqlərə nail olmaq üçün əhəmiyyətli vakuum pompası aşağı dövrlər tələb edir. EBM-də istilik təsir zonası kiçik olsa da, yenidən işlənmiş təbəqənin formalaşması tez-tez baş verir. Bizim çoxillik təcrübəmiz və nou-hau bizə istehsal mühitimizdə bu qiymətli avadanlıqdan yararlanmağa kömək edir.