home 製造技術 製造設備
工業製造
産業用モノのインターネット | 工業材料 | 機器のメンテナンスと修理 | 産業プログラミング |
home  MfgRobots >> 工業製造 >  >> Manufacturing Technology >> 製造プロセス

電子ビーム加工：仕組み、装置、用途、メリット・デメリット

電子ビーム加工（EBM）

物理工具を使用しない非伝統的機械加工プロセスです。レーザービーム加工と類似だが、レーザーの代わりに高速電子ビームをワークに照射。高熱エネルギーを発生し、ワークから金属を溶融・気化除去。全プロセスは真空室内で実施。任意形状の微細穴あけに主用。

原理

電子運動エネルギーの熱エネルギー変換原理で動作。高速電子がワークに衝突し、運動エネルギーを熱エネルギーに変換。この熱で接触面の材料を気化除去。真空中で実施（大気中では電子が空気粒子と衝突し、ワーク到達前にエネルギー損失）。これがEBMの基本原理です。

電子ビーム加工：仕組み、装置、用途、メリット・デメリット

装置

電子銃

EBMの心臓部。電子を生成、十分な速度まで加速、微小スポットに集束。ブラウン管タイプで、陰極はタングステンまたはタンタル製。陰極フィラメントを2500℃まで加熱し、熱電子放出で電子加速。室内は超高真空。

環状バイアスグリッド

EBMの次の要素。電子銃直後に配置。負バイアス接続された陽極で、陰極生成電子が発散せず次要素へ到達するよう制御。このセクション通過時、電子速度は光速の約半分。

磁気レンズ

陽極後に配置。ビーム形状制御、電子発散防止・発散低減。収束電子のみ通過させ高集束ビーム獲得。低エネルギー電子も捕獲しビーム品質向上。

電磁レンズと偏向コイル

電磁レンズで電子ビームをスポットに集束。ワーク表面に高集中ビーム到達させ発熱増大・加工改善。偏向コイルでビーム偏向防止、全電子を直列移動させ高強度ビーム形成。

ワークとワーク保持装置

金属・非金属両方加工可能。ワークは適切な治具で保持、CNCテーブルに搭載。テーブルは3方向移動可能で加工形状制御。

作業手順

レーザービーム加工と同様。手順は以下の通り。

  1. 電子銃で高速電子粒子生成。陰極管後部に配置された陽極へ移動
  2. 高強度電子ビームが磁気レンズ通過。レンズ系列で収束電子のみ通過、発散・低エネルギー電子吸収。高品質ビーム獲得
  3. 電磁レンズと偏向コイル通過。電子ビームをスポットに集束
  4. 高強度電子ビームがワークに衝突、電子運動エネルギーが熱エネルギーに変換
  5. 接触面で高熱発生により金属溶融・気化除去。全プロセスは真空室内で実施（大気中では電子が空気粒子と衝突し運動エネルギー損失）

用途

メリットとデメリット

メリット

デメリット

以上、電子ビーム加工の原理、作業、装置、用途、メリット・デメリット、図解について解説しました。ご質問があればコメントでお知らせください。記事がお役に立てば、ソーシャルネットワークで共有をお願いします。より有益な記事をお届けするため、ウェブサイトの購読もご検討ください。

製造プロセス

  • 製造プロセス
  • 3Dプリント
  • 自動制御システム
  • 産業技術
    1. ウォータージェット・研磨ウォータージェット加工：原理、プロセス、装置、用途、メリット・デメリット
    2. レーザービーム加工：原理、プロセス、装置、用途、メリット・デメリット
    3. 研磨粒子ジェット加工：原理、装置、メリット・デメリット
    4. 超音波加工：原理、装置、用途、メリット・デメリット
    5. 超音波溶接：原理、プロセス、装置、用途、メリット・デメリット
    6. 電気化学加工：原理、プロセス、装置、用途、メリット・デメリット
    7. 放電加工（EDM）の原理、プロセス、装置、メリット・デメリットを徹底解説
    8. エレクトロスラグ溶接の原理、プロセス、用途、メリット・デメリットを徹底解説
    9. プラズマアーク溶接（PAW）の原理、種類、装置、用途、メリット・デメリットを徹底解説
    10. サーメイト溶接（テルミット溶接）の原理、プロセス、装置、用途、メリット・デメリットを徹底解説
    11. 摩擦攪拌溶接（FSW）の仕組み、用途、メリット・デメリットを徹底解説