Bagaimana Pengelasan Berkas Elektron Bekerja? Keuntungan &Aplikasi
Dalam artikel ini, Anda mempelajari apa itu Pengelasan berkas elektron ? itu prinsip kerja, peralatan, aplikasi, keuntungan, dan banyak lagi. Juga, unduh file PDF artikel ini di akhir.
Pengelasan Sinar Elektron
Apa itu EBM?
EBM atau Pengelasan berkas elektron adalah proses pengelasan yang menggunakan panas yang dihasilkan oleh berkas elektron berenergi tinggi. Elektron menabrak benda kerja dan energi kinetiknya diubah menjadi energi panas memanaskan logam sehingga sisi-sisi benda kerja dapat disambung dan lasan dapat dibentuk setelah membeku.
Pengelasan berkas elektron juga merupakan proses pengelasan keadaan cair. Di mana, logam ke sambungan logam terbentuk dalam keadaan cair atau cair. Disebut juga proses pengelasan karena menggunakan elektron ‘ energi kinetik untuk menggabungkan dua benda kerja logam.
Kapan EBM Diciptakan?
Pengelasan ini ditemukan pada tahun 1958 oleh fisikawan Jerman Karl-Heinz. Dalam proses pengelasan ini, aliran elektron yang tinggi mengenai pelat las, di mana energi kinetiknya diubah menjadi energi panas.
Energi panas ini cukup untuk melelehkan benda kerja dan menyatukannya menjadi satu bagian. Seluruh proses ini berlangsung dalam ruang hampa, jika tidak, elektron bertabrakan dengan partikel udara dan kehilangan energinya.
Jika Anda ingin membeli mesin las berkas elektron biayanya sekitar $1.000.000 dari EBW-112x102x66 tersedia di Sciaky. Mesin ini memiliki alat las balok vakum keras yang dikendalikan komputer W2000 30KW, dengan meriam tegangan rendah (60KV).
Peralatan EBM
Berikut adalah perlengkapan EBM:
- Senjata elektron
- Anoda
- Lensa magnetik
- Lensa elektromagnetik dan kumparan defleksi
- Perangkat penahan kerja
- Ruang vakum
- Sumber daya
- Pengelasan Tahanan:Jenis, Cara Kerja, Aplikasi, Keuntungan
- Pengelasan Gas:Jenis, Prinsip Kerja, Peralatan, Aplikasi
1. Pistol Elektron
Ini adalah peralatan penting dari pengelasan berkas elektron. Ini adalah tabung katoda (kutub negatif) yang menghasilkan elektron, mempercepat mereka dan berkonsentrasi di satu tempat. Pistol ini sering dibuat dengan paduan tungsten atau tantalum. Filamen katoda dipanaskan hingga 2500 °C untuk pelepasan elektron secara terus menerus.
2. Anoda
Anoda adalah kutub positif tepat di belakang pistol elektron. Fungsi utamanya adalah untuk menarik muatan negatif, (dalam hal ini elektron) memberi mereka jalan dan tidak membiarkan mereka menyimpang dari jalan mereka.
3. Lensa Magnetik
Ada serangkaian lensa magnetik yang memungkinkan hanya elektron konvergen yang lewat. Mereka semua menyerap elektron divergen dengan energi rendah dan menghasilkan berkas elektron dengan intensitas tinggi.
4. Lensa Elektromagnetik dan Kumparan Defleksi
Lensa elektromagnetik digunakan untuk memfokuskan berkas elektron ke benda kerja dan koil defleksi membelokkan berkas ke area las yang diharapkan. Ini adalah unit terakhir dari proses EBW.
5. Perangkat Penahan Kerja
Proses pengelasan ini menggunakan meja CNC untuk menahan benda kerja yang dapat berputar ke tiga arah. Pelat las diikat ke meja CNC dengan menggunakan perlengkapan yang sesuai.
6. Ruang Vakum
Seperti yang Anda ketahui, seluruh proses ini berlangsung di ruang vakum. Vakum dihasilkan oleh pompa bertenaga mekanik atau listrik. Rentang tekanan di ruang vakum adalah sekitar 0,1 hingga 10 Pa.
7. Catu Daya
Proses pengelasan EBM ini menggunakan sumber listrik untuk mensuplai berkas elektron secara terus menerus untuk proses pengelasan. Kisaran tegangan pengelasan untuk peralatan tegangan rendah atau untuk pengelasan tipis adalah sekitar 5 – 30 kV dan untuk peralatan tegangan tinggi atau 70 – 150 kV untuk pengelasan tebal.
Prinsip Kerja Pengelasan Berkas Elektron
Ia bekerja berdasarkan prinsip pengelasan mesin berkas elektron. Proses ini menggunakan energi kinetik elektron untuk menghasilkan panas. Panas ini digunakan untuk mengelas dua pelat las.
Ketika aliran elektron yang tinggi mengenai pelat las, energi kinetiknya diubah menjadi energi panas. Energi panas ini cukup untuk membentuk sambungan yang menyatu dengan menyatukan dua pelat logam.
Kerja Pengelasan Berkas Elektron
EBM adalah proses pengelasan memanfaatkan panas yang dihasilkan oleh berkas elektron energi tinggi. Elektron mengenai benda kerja dan energi kinetiknya berubah menjadi energi panas yang memanaskan logam sehingga sisi-sisi benda kerja bergabung dan las dapat terbentuk setelah membeku.
Proses dilakukan dalam ruang vakum pada tekanan sekitar 2 x 10-7 hingga 2 x 10-6 psi (0,0013 hingga 0,0013 Pa). Id vakum yang tinggi diperlukan untuk mencegah hilangnya energi elektron dalam tumbukan dengan molekul udara.
Elektron dipancarkan oleh katoda (electron gun). Karena tegangan tinggi (sekitar 150 kV) yang digunakan antara katoda dan anoda, elektron dirangsang hingga 30% – 60% dari kecepatan cahaya. Energi kinetik elektron menjadi cukup untuk melelehkan las yang ditargetkan. Sebagian energi elektron berubah menjadi penyinaran sinar-X.
Elektron yang dirangsang oleh medan listrik kemudian difokuskan menjadi berkas tipis di kumparan fokus. Kumparan defleksi menggerakkan berkas elektron sepanjang lasan. Berkas elektron mampu mengelas benda kerja dengan ketebalan mulai dari 0,004″ (0,01 mm) hingga 6″ (150mm) baja dan hingga 20″ (500mm) aluminium.
Pengelasan berkas elektron dapat digunakan untuk menyambung logam apa pun, termasuk logam yang jarang dilas dengan metode pengelasan lain:logam tahan api (tungsten, molibdenum, dan niobium) dan logam yang aktif secara kimia (titanium, zirkonium, dan berilium).
Pengelasan berkas elektron juga mampu menggabungkan logam yang berbeda. Penataan dilakukan seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Keuntungan Pengelasan Berkas Elektron
- Pengelasan kontinu ketat.
- Distorsinya rendah.
- Las sempit dan zona terpengaruh panas sempit.
- Logam pengisi tidak diperlukan.
- Dapat mengelas logam seragam dan logam difusi.
- Proses pengelasan berkas elektron menghasilkan tingkat penyambungan logam yang tinggi.
- Dapat digunakan untuk mengelas material keras.
- Ini memberikan pengelasan permukaan akhir yang tinggi.
- Seluruh proses dalam ruang hampa memiliki lebih sedikit cacat pengelasan.
Kerugian Pengelasan Berkas Elektron
- Peralatannya sangat mahal.
- Biaya produksinya tinggi.
- Jenis pengelasan ini memiliki radiasi sinar-X.
- Memiliki modal atau biaya terpasang yang tinggi.
- Perlu perawatan rutin.
- Ukuran benda kerja dibatasi sesuai dengan ruang vakum.
- Membutuhkan tenaga kerja yang sangat terampil.
Aplikasi Pengelasan Berkas Elektron
- Ini digunakan dalam industri kedirgantaraan dan industri kelautan untuk pekerjaan infrastruktur.
- Jenis pengelasan ini umumnya digunakan di industri otomotif untuk menyambungkan roda gigi, sistem transmisi, turbocharger, dll.
- EBM diterapkan untuk menggabungkan titanium dan paduannya.
- Ini digunakan dalam industri elektronik untuk mengelas konektor elektronik.
- Proses pengelasan EBM ini juga digunakan di reaktor nuklir dan industri medis.
Unduh PDF artikel ini
Unduh sekarang
Jadi sekarang, kami berharap bahwa kami telah menghapus semua keraguan Anda tentang EBM. Jika Anda masih ragu tentang “Pengelasan berkas elektron ” Anda dapat bertanya di komentar.
Itu saja terima kasih telah membaca. Jika Anda menyukai artikel kami, silakan bagikan dengan teman-teman Anda. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang topik apa pun, Anda dapat bertanya di bagian komentar.
Berlangganan buletin kami untuk mendapatkan pemberitahuan saat kami mengunggah posting baru.
