Tecnología de haz de electrones

Aufschmelzen beim Elektronenstrahlschweißen

En la tecnología de haz de electrones, se usan máquinas de vacío, semivacío y atmosféricas para acelerar electrones y dirigirlos como un haz concentrado hacia la pieza de trabajo. En el punto de impacto, la energía cinética de los electrones es convertida en calor y calienta el área enfocada específica de la pieza de trabajo. La tecnología de haz de electrones es adecuada para la microtecnología, debido a sus extremadamente altas densidades de energía en una sección activa muy pequeña y el control efectivo del haz de electrones. Los procesos de haz de electrones incluyen:

Soldadura de punto y de costura

(por ejemplo, pequeños orificios en boquillas de giro o diamantes)

:

(microcomponentes)

Perforación

Grabado

Estriación del material fundido

Deposición de vapor (capas delgadas en tecnología de semiconductores)

Durante la soldadura por haz de electrones, se produce un efecto de soldadura profunda. Debido a la alta energía térmica, el material se vaporiza en el punto de impacto. Los electrones penetran profundamente en el material, creando un canal de vapor tubular estrecho. La fusión de materiales adicionales significa que los rellenadores como el alambre para soldadura son innecesarios.

Fusión durante el soldado de haz de electrones

Elektronenstrahlverfahren

Aufschmelzen beim Elektronenstrahlschweißen

Beim Elektronenstrahlverfahren werden in Vakuum-, Halbvakuum- oder Atmosphärenmaschinen Elektronen beschleunigt und als gebündelter Strahl auf das Werkstück gelenkt. Beim Aufprall setzt sich die Kinetische Energie der Elektronen in Wärme um und erhitzt das Werkstück lokal begrenzt. Für die Mikrotechnik sind Elektronenstrahlverfahren wegen ihrer extrem hohen Energiedichten auf sehr kleinem Wirkquerschnitt und der guten Steuerbarkeit des Elektronenstrahls geeignet. Zu den Elektronenstrahlverfahren gehören

• Punkt- und Nahtschweißen,
• Bohren (etwa feinste Löcher in Spinndüsen oder Diamanten),
• Abtragen,
• Schneiden (Kleinstbauteile),
• Perforieren,
• Gravieren,
• Schmelzritzen,
• Fräsen,
• Bedampfen (Dünnschichten in der Halbleitertechnik).

Beim Elektronenstrahlschweißen tritt ein Tiefschweißeffekt auf. Wegen der hohen thermischen Energie verdampft der Werkstoff an der Auftreffstelle. Die Elektronen können tief in das Material eindringen und einen schmalen, röhrenförmigen Dampfkanal erzeugen. Durch Aufschmelzen weiteren Materials sind Zusatzwerkstoffe wie Schweißdraht überflüssig.

Electron beam technology

Fusion during electron beam welding

In electron beam technology, vacuum, semi vacuum and atmospheric machines are used to accelerate electrons and direct them as a concentrated beam onto the workpiece. At the point of impact, the electrons' Kinetic energy is converted to heat and heats a specific localised area of the workpiece. Electron beam technology is suitable for microtechnology owing to its extremely high energy densities on a very small active cross-section and effective control of the electron beam. Electron beam processes include:

• Spot and seam welding
• Drilling (e.g. tiny holes in spinning nozzles or diamonds)
• Removal
• Cutting (microcomponents)
• Perforating
• Engraving
• Melt scoring
• Milling
• Vapour deposition (thin layers in semiconductor technology).

A deep-weld effect occurs during electron beam welding. Due to the high thermal energy, the Material vaporises at the point of impact. The electrons penetrate deeply into the material, creating a narrow, tubular vapour channel. The fusion of additional materials means fillers such as Welding wire are unnecessary.

电子束加工技术

电子束焊接中的熔融现象

在电子束加工技术中，使用真空、半真空和空气氛围的机器来加速电子并令其以集中光束形式输出在工件上。在撞击点上，电子的动能转化为热能并加热所述工件的特定局部区域。由于电子束技术在一个非常小的有效断面上具有非常高的能量密度并能有效控制电子束，所以适用于微观精密技术。电子束工艺包括：

点焊和缝焊

（例如喷丝头或钻石上微小的孔）

（微型元件）

穿孔

雕刻

熔融刻痕

气相沉积（半导体技术中的薄层）。

电子束焊接可造成深焊效果。由于其过程中热能高，材料在撞击点蒸发。电子深深地穿透入材料，形成一个窄的管状蒸气通道。其他材料若发生熔融，则说明不必要加入填料 （如焊丝）。

电子束焊接中的熔融现象