전자빔 가공

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전자빔 가공(EBM)은 고속 전자가 작업물을 향하는 좁은 빔에 집중되어 열을 발생시키고 물질을 증발시키는 공정이다. EBM은 매우 정밀한 절단이나 다양한 금속의 지루함을 위해 사용될 수 있다. 다른 열절삭 공정보다 표면마감이 우수하고 연석 폭이 좁다.

EEBM 공정은 높은 용해점과 높은 열전도성 재료에 가장 적합하다.

과정

EBM 빔은 펄스 모드에서 작동한다. 이는 음극 바로 뒤에 위치한 편향된 그리드를 적절히 편중시킴으로써 달성된다. 스위칭 펄스는 최대 50μs에서 최대 15ms의 펄스 지속시간을 달성하기 위해 바이어스 그리드에 주어진다. 빔 전류는 음극에 의해 방출되거나 빔에서 사용할 수 있는 전자 수와 직접 관련이 있다. 빔 전류는 200μamp에서 1A까지 낮을 수 있다. 빔 전류를 증가시키면 펄스당 에너지가 직접 증가한다. 마찬가지로 맥박 지속시간의 증가는 맥박당 에너지를 증가시킨다. 고에너지 펄스(100J/펄스 초과)는 두꺼운 플레이트에 더 큰 구멍을 낼 수 있다. 에너지 밀도와 전력 밀도는 펄스 지속시간 및 스폿 크기 당 에너지에 의해 제어된다. 반면에 스폿 크기는 전자파 렌즈에 의해 달성되는 집중 정도에 의해 제어된다. 더 높은 에너지 밀도를 더 작은 스폿 크기와 결합하면 구멍의 크기는 더 작지만 재료 제거는 더 빠를 것이다. 초점을 맞추는 평면은 작업물의 표면이나 바로 아래에 있을 것이다. 전자 빔은 음극과 양극으로 충전된 양극 사이의 전위차이에 의해 생성된다.

장비

건설 중인 EBM 장비는 전자 빔 용접 기계와 유사하다(전자 빔 용접 참조). EBM 기계는 보통 150~200kV 범위에서 전압을 활용하여 전자를 약 20만 km/s로 가속한다. 마그네틱 렌즈는 전자 빔을 공작물의 표면에 집중시키는 데 사용된다. 전자파 편향 시스템을 사용하여 빔은 필요에 따라 배치되며, 대개 컴퓨터를 통해 배치된다.

고려 사항.

진공 청소기는 오염을 줄이고 공기 분자와 전자 충돌을 최소화하기 위해 사용되어야 한다. 진공 상태에서 작업을 해야 하기 때문에 EBM은 소형 부품에 가장 적합하다. 전자 빔과 작업물의 상호작용은 위험한 X선을 생성하며, 고도로 훈련된 인력만이 EBM 장비를 사용해야 한다.

참고 항목

• 전자빔 기술

참조

• https://web.archive.org/web/20070519165757/http:///www.eod.gvsu.edu/eod/manufact/manufact-284.html
• Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven (2006). Manufacturing Engineering and Technology (2nd ed.). Pearson Prentice Hall. pp. 854–855.