Apa itu Pengelasan Berkas Elektron? - Definisi, &Proses

Apa itu Pengelasan Berkas Elektron?

Electron-beam welding (EBW) adalah proses pengelasan fusi di mana berkas elektron berkecepatan tinggi diterapkan pada dua bahan yang akan disambung. Benda kerja meleleh dan mengalir bersama saat energi kinetik elektron diubah menjadi panas saat tumbukan. EBW sering dilakukan dalam kondisi vakum untuk mencegah disipasi berkas elektron.

Elektron dihasilkan melalui pistol elektron dan kemudian dipercepat ke kecepatan yang sangat tinggi menggunakan medan listrik. Aliran elektron berkecepatan tinggi ini kemudian difokuskan menggunakan medan magnet dan diterapkan secara tepat pada material yang akan disambung.

Saat elektron berdampak pada material, energi kinetiknya diubah menjadi panas, yang menyebabkan logam meleleh dan mengalir bersama. Pengelasan berkas elektron umumnya terjadi dalam ruang hampa karena adanya molekul gas dapat menyebarkan sinar.

Karena tegangan tinggi yang terlibat dalam pengelasan EB, dan vakum yang diperlukan, seluruh proses dikendalikan oleh komputer dan sangat otomatis. Sifat teknologi yang tepat sering kali membutuhkan perlengkapan khusus untuk mengamankan bagian-bagian untuk penyambungan, dan meja CNC biasanya digunakan untuk memindahkan perlengkapan dan benda kerja di dalam ruang las.

Tukang las berkas elektron sangat mahal, harus dirawat dengan ketat, dan dukungan yang dibutuhkan oleh teknologi tegangan tinggi dan vakum tinggi dapat menuntut. Namun, pengelasan berkas elektron sangat presisi, kuat, dan murni, seluruh proses dapat diulang secara akurat, dan untuk banyak aplikasi dan material, pengelasan berkas elektron adalah teknologi penyambungan terbaik yang pernah ada.

Prosedur Pengelasan Berkas Elektron Biasa

Meskipun setiap pekerjaan pengelasan Electron Beam berbeda, ada prosedur dasar yang kami ikuti di EB Industries yang memungkinkan kami untuk mempertahankan kualitas las dan tingkat produksi.

• Bagian yang akan dirakit diperiksa dan dibersihkan secara menyeluruh;
• Perlengkapan untuk menahan bagian-bagian dengan aman di tempatnya selama proses pengelasan telah dirancang. Kami mencoba memaksimalkan jumlah suku cadang yang dapat dilas per siklus vakum untuk mempertahankan tingkat produksi yang tinggi. Jika perlu, perlengkapan dibuat khusus di toko mesin lengkap kami;
• Suku cadang dimuat ke dalam perlengkapannya dan perlengkapan dipasang ke meja CNC tukang las Electron Beam. Meja CNC diprogram untuk secara tepat memindahkan bagian-bagian ke posisinya di bawah berkas elektron selama proses pengelasan;
• Ruang vakum diamankan dan udara dipompa keluar untuk mencapai vakum parsial atau penuh yang diperlukan sesuai spesifikasi pelanggan;
• Jika perlu, uji las dilakukan untuk memeriksa keselarasan dan fokus balok yang tepat, kekuatan balok, penetrasi las, dan kualitas las secara keseluruhan. Parameter disesuaikan sesuai kebutuhan, dan terus dipantau selama semua operasi pengelasan;
• Jika ini adalah siklus pengelasan produksi, operator pengelasan memulai pemrograman tabel CNC dan siklus pembakaran Sinar Elektron. Bagian-bagian tersebut kemudian dilas Electron Beam;
• Pada akhir siklus pengelasan, ruang vakum dipompa ke bawah dan suku cadang dan perlengkapannya dilepas dari tukang las;
• Suku cadang dilepas dengan hati-hati dari perlengkapannya dan kemudian menjalani pemeriksaan kontrol kualitas penuh.

Kerja Pengelasan Berkas Elektron

Pengelasan berkas elektron (EB) adalah proses pengelasan fusi di mana elektron dihasilkan oleh pistol elektron dan dipercepat hingga kecepatan tinggi menggunakan medan listrik. Aliran elektron berkecepatan tinggi ini difokuskan dengan ketat menggunakan medan magnet dan diterapkan pada material yang akan disambung. Berkas elektron menciptakan panas kinetik karena berdampak pada benda kerja, menyebabkannya meleleh dan terikat bersama.

Pengelasan berkas elektron dilakukan dalam lingkungan vakum karena adanya gas dapat menyebabkan sinar tersebar. Karena prosesnya vakum dan karena tegangan tinggi yang digunakan, metode pengelasan ini sangat otomatis dan dikendalikan oleh komputer. Akibatnya, perlengkapan khusus dan meja CNC digunakan untuk memindahkan benda kerja di dalam ruang vakum las.

Perkembangan terbaru dalam teknologi mesin las berkas elektron telah mewujudkan metode lokal pengelasan berkas elektron, di mana pistol berkas elektron tertutup dalam kotak vakum di sisi material yang akan disambung, daripada menempatkan seluruh benda kerja di dalam ruang vakum.

Dalam pengelasan Electron Beam, elektron dihasilkan oleh katoda dari electron gun. Setelah katoda, kotak cangkir disediakan. Ini mencegah divergensi elektron dan mengendalikannya. Karena tegangan tinggi diterapkan di katoda dan anoda. Anoda yang bermuatan positif menarik elektron dari kotak cangkir.

Anoda mempercepat elektron dan kecepatannya meningkat dan mencapai kisaran 50000 – 200000 km/s. Dari anoda, berkas elektron berkecepatan tinggi dilewatkan melalui lensa magnetik dan kumparan deflektor.

Lensa magnetik memfokuskan berkas elektron ke lokasi yang diinginkan pada benda kerja. Dan koil deflektor membelokkan balok ke area las yang diperlukan. Saat berkas elektron berkecepatan tinggi menabrak benda kerja, panas yang kuat dihasilkan dan melelehkan logam dari dua benda kerja dan mengisi area las. Lasan cair mengeras dan membentuk sambungan las yang kuat.

Aplikasi Pengelasan Berkas Elektron

• Ini digunakan dalam industri kedirgantaraan untuk membuat komponen jet, bagian struktur, bagian transmisi, dan sensor.
• Ini digunakan dalam industri pembangkit listrik.
• Ini digunakan dalam industri luar angkasa untuk membuat tangki dan sensor titanium.
• Digunakan dalam industri otomotif untuk memproduksi sistem transmisi, roda gigi, dan turbocharger.
• Ini digunakan dalam industri listrik dan elektronik untuk membuat bagian dari struktur tembaga.
• Area lain yang digunakan adalah industri nuklir, medis, pusat penelitian, dll.

Keuntungan Pengelasan Berkas Elektron

• Kecepatan pengelasan tinggi.
• Pengelasan logam yang berbeda dapat dilakukan.
• Kualitas dan presisi las tinggi.
• Biaya operasional lebih murah.
• Bahan dengan suhu pengelasan tinggi dapat dilas dengan mudah.
• Lebih sedikit distorsi karena zona panas yang tidak terlalu terpengaruh.
• Biaya pembersihan dapat diabaikan.
• Ini mengelas lembaran yang lebih tebal, berkisar dari 0,025 mm hingga 100 mm.
• Ini mampu mengelas sambungan yang tidak dapat diakses.

Kerugian Pengelasan Berkas Elektron

• Biaya peralatan sangat tinggi.
• Operator terampil tinggi diperlukan untuk mengoperasikannya.
• Diperlukan vakum tinggi.
• Karena operasi dalam ruang hampa, pekerjaan besar tidak dapat dilas.
• Tindakan keamanan yang tinggi diperlukan untuk menanganinya.