特種加工第六章ppt課件(已修改)
2025-05-11 03:09 本頁面
【正文】 第六章 電子束和離子束加工 第一節(jié) 電子束加工 Electron Beam Machining, EBM 第二節(jié) 離子束加工 Ion Beam Machining, IBM 第一節(jié) 電子束加工 一、電子束加工的原理和特點 二、電子束加工裝置 三、電子束加工的應(yīng)用 一、電子束加工的原理和特點 （一）電子束加工的原理 （二）電子束加工的特點 （一）電子束加工的原理 ? 電子束加工是在真空條件下，利用聚焦后能量密度極高的電子束，以極高的速度沖擊到工件表面極小面積上，在極短的時間內(nèi)，其能量的大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使被沖擊部分的工件材料達到幾千攝氏度以上的高溫，從而引起材料的局部熔化和氣化，被真空系統(tǒng)抽走。 ? 根據(jù)電子束能量密度的大小和能量注入時間，可實現(xiàn)：熱處理 焊接 打孔、切割 電子束光刻加工 （二）電子束加工的特點 1）由于電子束能夠極其微細的聚焦，甚至能聚焦到 ，所以加工面積可以很小，是一種精密細微的加工方法。 2）電子束能量密度很高，使照射部分的溫度超過材料的熔化和氣化溫度，去除材料主要靠瞬時蒸發(fā)，是一種非接觸式加工。工件不受機械力作用，不產(chǎn)生宏觀應(yīng)力和變形。加工材料范圍很廣，對脆性、韌性、導體、非導體及半導體材料都可加工。 3）電子束的能量密度高，因而加工生產(chǎn)率很高，例如，每秒鐘可以在 加工 50個直徑為 。 4）可以通過磁場或電場對電子束的強度、位置、聚焦等進行直接控制，所以整個加工過程便于實現(xiàn)自動化。特別是在電子束曝光中，從加工位置找準到加工圖形的掃描，都可實現(xiàn)自動化。在電子束打孔和切割時，可以通過電氣控制加工異型孔，實現(xiàn)曲面弧形切割等。 5）由于電子束加工是在真空中進行，因而污染少，加工表面不會氧化，特別適用于加工易氧化的金屬及合金材料，以及純度要求極高的半導體材料。 6）電子束加工需要一整套專用設(shè)備和真空系統(tǒng)，價格較貴，生產(chǎn)應(yīng)用有一定局限性。 二、電子束加工裝置 （一）電子槍 （二）真空系統(tǒng) （三）控制系統(tǒng)和電源 （一）電子槍 發(fā)射陰極（鎢、鉭）、控制柵極、加速陽極 電磁透鏡 （二）真空系統(tǒng) 電子高速運動 金屬蒸汽 ?機械旋轉(zhuǎn)泵 油擴散泵或渦輪分子泵 （三）控制系統(tǒng)和電源 束流聚焦控制 為了提高電子束的能量密度，使電子束聚焦成很小的束斑，它基本上決定著加工點的孔徑或縫寬。 利用高壓靜電場 電磁透鏡 電磁線圈 軸向磁場 端面徑向磁場 ?束流位置控制 電子束方向 電磁偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn)電壓或電流 程序控制 電子束焦點運動軌跡 ?束流強度控制
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