پاورپوینت EBM ماشین کاری با موج الکترون

مقدمه

E B m نوعی ماشین تراش است که از پلاسما برای ماشینکاری مواد استفاده می‌کند. این نوع ماشین‌ها از اواخر دهه 1960 مورد استفاده قرار گرفته‌اند و به دلیل دقت، سرعت و انعطاف‌پذیری بالا در طیف گسترده‌ای از کاربردها، از جمله تولید نیمه‌رساناها، ساخت دستگاه‌های پزشکی و مهندسی دقیق، محبوب شده‌اند.

تاریخچه

اولین بار در دهه 1960 توسط شرکت Brown Boveri (BBC) در سوئیس توسعه یافت. این ماشین‌ها از یک ژنراتور فرکانس بالا برای تولید یک پرتو پلاسما استفاده می‌کنند که سپس برای ماشینکاری مواد استفاده می‌شود. در دهه 1970، شرکت‌های دیگری مانند EBM (Elektronen-Strahl-Maschinen GmbH) در آلمان و JEOL (Japan Electron Optics Laboratories) در ژاپن شروع به تولید E B m خود کردند.

در دهه 1980، با پیشرفت فناوری، E B m ها دقیق‌تر و قدرتمندتر شدند. این امر منجر به افزایش استفاده از آنها در کاربردهای مختلف شد. در دهه 1990، E B m ها برای تولید نیمه‌رساناها و ساخت دستگاه‌های پزشکی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند.

در قرن 21، E B m ها همچنان به تکامل خود ادامه داده‌اند. امروزه، آنها می‌توانند برای ماشینکاری طیف گسترده‌ای از مواد، از جمله فلزات، سرامیک‌ها و پلیمرها استفاده شوند. E B m ها همچنین می‌توانند برای ایجاد ساختارهای پیچیده و ریز استفاده شوند.

در دهه 1980، با پیشرفت فناوری، E B m ها دقیق‌تر و قدرتمندتر شدند. این امر منجر به افزایش استفاده از آنها در کاربردهای مختلف شد. در دهه 1990، E B m ها برای تولید نیمه‌رساناها و ساخت دستگاه‌های پزشکی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند.

در قرن 21، E B m ها همچنان به تکامل خود ادامه داده‌اند. امروزه، آنها می‌توانند برای ماشینکاری طیف گسترده‌ای از مواد، از جمله فلزات، سرامیک‌ها و پلیمرها استفاده شوند. E B m ها همچنین می‌توانند برای ایجاد ساختارهای پیچیده و ریز استفاده شوند.

مکانیزم E B m

E B m ها از یک ژنراتور فرکانس بالا برای تولید یک پرتو پلاسما استفاده می‌کنند. این پرتو پلاسما سپس برای گرم کردن و ذوب شدن ماده ماشینکاری شده استفاده می‌شود. ماده ذوب شده سپس توسط فشار گاز از سطح ماده خارج می‌شود.

مراحل اصلی فرآیند E B m عبارتند از:

تولید پرتو پلاسما: یک ژنراتور فرکانس بالا برای یونیزه کردن گاز و ایجاد پلاسما استفاده می‌شود. پلاسما از مخلوطی از گازها، مانند آرگون، هلیوم و اکسیژن تشکیل شده است.

شتاب دهی پرتو پلاسما: پلاسما توسط میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی شتاب داده می‌شود. این امر به پرتو پلاسما انرژی لازم برای ذوب شدن ماده ماشینکاری شده را می‌دهد.

تمرکز پرتو پلاسما: پرتو پلاسما توسط لنزها و آینه‌ها متمرکز می‌شود. این امر به پرتو پلاسما دقت لازم برای ماشینکاری ساختارهای ریز و پیچیده را می‌دهد.

ماشینکاری ماده: پرتو پلاسما ماده ماشینکاری شده را گرم می‌کند و ذوب می‌کند. ماده ذوب شده سپس توسط فشار گاز از سطح ماده خارج می‌شود.

کنترل فرآیند: فرآیند E B m توسط یک سیستم کامپیوتری کنترل می‌شود. این سیستم کامپیوتری موقعیت و شدت پرتو پلاسما را کنترل می‌کند.

اصول کار E B m

E B m ها از پرتوهای پرانرژی از الکترون ها برای ذوب و ماشینکاری مواد استفاده می کنند. این فرآیند در خلاء انجام می شود تا از تداخل مولکول های هوا با پرتو الکترون جلوگیری شود.

در اینجا خلاصه ای از مراحل کلیدی involved in the EBM process:

تولید پرتو الکترونی: یک تفنگ الکترونی با استفاده از گرمایش یا میدان های الکتریکی قوی، الکترون ها را از یک فیلامنت یا کاتد ساطع می کند.

شتاب دهی و تمرکز پرتو الکترونی: الکترون ها توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی شتاب داده و متمرکز می شوند تا به یک نقطه کوچک و متراکم تبدیل شوند.

انحراف پرتو الکترونی: از کویل های مغناطیسی برای اسکن پرتو الکترونی روی سطح ماده کار استفاده می شود و به طور دقیق محل ماشینکاری را کنترل می کند.

فعل و انفعال پرتو با ماده: هنگامی که پرتو الکترونی به ماده کار برخورد می کند، انرژی جنبشی خود را از طریق فرآیندی به نام برخورد غیرالاستیک به گرما تبدیل می کند. این گرما باعث ذوب شدن و تبخیر ماده می شود.

حذف مواد: ماده ذوب شده و تبخیر شده توسط خلاء از ناحیه ماشینکاری خارج می شود.

کنترل فرآیند: تمام جنبه های فرآیند EBM، از جمله ولتاژ، جریان و موقعیت پرتو الکترونی توسط یک سیستم کنترل کامپیوتری با دقت بالا نظارت و کنترل می شود.