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电子束加工


2017-04-28 10:29   点击:44
                        电子束加工是在真空条件下,利用电流加热阴极发射电子束,带负电荷的电子束高速飞向阳极,途中经加速极加速,并通过电磁透镜聚焦,使能量密度非常集中,可以把一千瓦或更高的功率集中到直径为5~10μm的斑点上,获得高达109W/cm2左右的功率密度,如图所示。如此高的功率密度,可使任何材料被冲击部分的温度,在百万分之一秒时间内升高到摄氏几千度以上,热量还来不及向周围扩散,就已把局部材料瞬时熔化、气化直到蒸发去除。随着孔不断变深,电子束照射点亦越深入。由于孔的内侧壁对电子束产生"壁聚焦",所以加工点可能到达很深的深度,从而可打出很细很深的微孔。


  电子束加工具有以下的特点:
  1)能量密度高 电子束聚焦点范围小,能量密度高,适合于加工精微深孔和窄缝等。且加工速度快,效率高。
  2)工件变形小 电子束加工是一种热加工,主要靠瞬时蒸发,工件很少产生应力和变形,而且不存在工具损耗。适合于加工脆性、韧性、导体、半导体、非导体以及热敏性材料。
  3)加工点上化学纯度高 因为整个电子束加工是在真空度1.33×10-2~1.33×10-4 Pa的真空室内进行的,所以熔化时可以防止由于空气的氧化作用所产生的杂质缺陷。适合于加工易氧化的金属及合金材料,特别是要求纯度极高的半导体材料。
  4)可控性好 电子束的强度和位置均可由电、磁的方法直接控制,便于实现自动化加工。

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