说明
说明
用电子束在既厚又硬的材料上打又多又小的孔,是一种很经典的打孔工艺。
这里的“多”指的是每次可打2000或者更多的孔。
“硬”我们首先会理解为所有的金属材料,不过在这里同样适合于其它的材料(图1)。
所有的金属材料,像CrNi合金或Co合金以及钛,铝或铜,在加工过程中都是没什么问题的。
我们可以打直径范围从80µm 到 2mm的小孔,其直径和深度比率最高可达1:20(图2).
我们的优势:
极快的打孔率,极高的穿透率,极低的热输入和极小的变形。
应用领域
应用领域
电子束打孔的其中一个主要用途是用于绝缘材料技术上的玻璃棉生产所需的离心板。
同时它还被应用于许多食品和化工工业。我们一直会以“豆腐金属板”这个例子来描述电子束打孔的应用。这是一个用于制作豆腐的筛子,在筛子上每平方米可打1200万个孔。
此外在航空工业也可以追溯到电子束的应用。这里主要是指在驱动机构零部件里的冷却气体的混合,会用到电子束打孔。这里能以和零件表面成30°角的方向进行打孔。
通用的机器设备制造:这里很多来自过滤用品和筛子领域的应用也能追溯到电子束,尤其是在某些情况下,其它工艺已达到了它的极限,而电子束能超越这样的极限。纸浆和造纸工业中所用的回收合成材料的晒篮是这方面比较典型的例子。
过程
过程
和焊接原理相似,这里也会在真空中以120kV的电压对电子加速,达到接近2/3光速的速度。当撞击在工件表面时,电子的动能转化成热能,把这个能量给予工件。此时会产生一个局部的熔池,在其中心部位会形成一个蒸气毛细管。只要熔化通路通过中心部位的蒸气毛细管完全穿透工件,它就会撞击在一块被衬材料上,在接触到这块材料时爆发出气流,把熔化的材料向相反的方向排开(图3)。
其结果是形成一个光滑的小孔,孔壁熔化区重新固化后的厚度为5-10µm。孔的边缘在束流进入面会呈现出一个淡淡的槽,此外在上面还会有一圈微小的毛刺,是由于局部粘附被穿透的材料引起的。
视频
视频
该录像展示了在制豆腐用的筛子上打孔,每秒2000个。