Elektron Beam Welding Dijelaskan: Definisi, Proses, dan Manfaat
Apa itu Elektron Beam Welding?
Elektron-beam welding (EBW) adalah proses las fusi di mana seberkas elektron kecepatan tinggi diterapkan pada dua bahan yang akan digabungkan. Bahan kerja meleleh dan mengalir bersama ketika energi kinetik elektron berubah menjadi panas saat benturan. EBW sering dilakukan dalam kondisi vakum untuk mencegah dispersi seberkas elektron.
Elektron dihasilkan melalui electron gun kemudian dipercepat ke kecepatan sangat tinggi menggunakan medan listrik. Aliran elektron berkecepatan tinggi kemudian difokuskan menggunakan medan magnet dan diterapkan dengan presisi pada bahan yang akan digabungkan.
Saat elektron mengenai bahan, energi kinetiknya berubah menjadi panas, yang menyebabkan logam meleleh dan mengalir bersama. Elektron beam welding biasanya terjadi dalam vakum karena keberadaan molekul gas dapat memunculkan seberkas elektron.
Karena tegangan tinggi yang terlibat dalam las EB, dan vakum yang diperlukan, seluruh proses dikontrol komputer dan sangat terotomatisasi. Karakter presisi dari teknologi ini sering memerlukan alat spesial untuk mengamankan bagian untuk digabungkan, dan meja CNC biasanya digunakan untuk memindahkan alat dan bahan kerja di dalam ruang las.
Laser elektron sangat mahal, harus dipelihara dengan ketat, dan dukungan yang diperlukan oleh teknologi tegangan tinggi dan vakum tinggi dapat menuntut. Namun, las elektron yang dihasilkan sangat presisi, kuat, dan murni, seluruh proses dapat diulang dengan akurat, dan untuk banyak aplikasi dan bahan, las elektron adalah teknologi penggabungan terbaik yang ada.
Proses Las Elektron Beam Biasa
Sementara setiap pekerjaan las Elektron Beam berbeda, ada prosedur dasar yang kami ikuti di EB Industries yang memungkinkan kami mempertahankan kualitas las dan tingkat produksi.
Bagian yang akan dirangka diperiksa dan dibersihkan secara menyeluruh;
Alat untuk memegang bagian dengan aman selama proses las dirancang. Kami mencoba memaksimalkan jumlah bagian yang dapat dilas per siklus vakum untuk mempertahankan tingkat produksi tinggi. Jika diperlukan, alat dibuat secara khusus di bengkel mesin lengkap kami;
Bagian dimuat ke dalam alat dan alat dilekatkan pada meja CNC las Elektron Beam. Meja CNC diprogram untuk memindahkan bagian dengan presisi ke posisi di bawah seberkas elektron selama proses las;
Ruang vakum diamankan dan udara dikeluarkannya untuk mencapai vakum parsial atau penuh yang diperlukan oleh spesifikasi pelanggan;
Jika diperlukan, las uji dilakukan untuk memeriksa perataan dan fokus seberkas yang tepat, daya seberkas, penetrasi las, dan kualitas las secara keseluruhan. Parameter disesuaikan sesuai kebutuhan, dan terus dimonitor selama semua operasi las;
Jika merupakan siklus las produksi, operator las memulai pemrograman meja CNC dan siklus penembakan Elektron Beam. Bagian kemudian dilas dengan Elektron Beam;
Pada akhir siklus las, ruang vakum diosongkan dan bagian serta fitting dikeluarkan dari mesin las;
Bagian diambil dengan hati-hati dari alat dan kemudian dilakukan inspeksi kontrol kualitas penuh.
Cara Kerja Elektron Beam Welding
Las elektron beam (EB) adalah proses las fusi di mana elektron dihasilkan oleh electron gun dan dipercepat ke kecepatan tinggi menggunakan medan listrik. Aliran elektron berkecepatan tinggi ini difokuskan erat menggunakan medan magnet dan diterapkan pada bahan yang akan digabungkan. Seberkas elektron menciptakan panas kinetik saat mengenai bahan kerja, menyebabkan mereka meleleh dan bersatu.
Las elektron beam dilakukan dalam lingkungan vakum karena keberadaan gas dapat menyebabkan seberkas tersebar. Karena merupakan proses vakum dan karena tegangan tinggi yang digunakan, metode las ini sangat terotomatisasi dan dikontrol komputer. Akibatnya, alat khusus dan meja CNC digunakan untuk memindahkan bahan kerja di dalam ruang vakum las.
Perkembangan terbaru dalam teknologi mesin las elektron beam telah menghasilkan metode lokal las elektron beam, di mana electron gun diletakkan di dalam kotak vakum di sisi bahan yang akan digabungkan, daripada menempatkan seluruh bahan kerja di dalam ruang vakum.
Dalam Elektron Beam welding, elektron dihasilkan oleh katoda electron gun. Setelah katoda, diberikan cup grid. Ini mencegah divergensi elektron dan mengontrolnya. Karena tegangan tinggi yang diterapkan di antara katoda dan anoda. Anoda yang bermuatan positif menarik elektron dari cup grid.
Anoda mempercepat elektron dan kecepatannya meningkat dan mencapai kisaran 50000 – 200000 km/s. Dari anoda, seberkas elektron berkecepatan tinggi dilewatkan melalui lensa magnet dan coil deflektor.
Lensa magnet memfokuskan seberkas elektron ke lokasi yang diinginkan pada bahan kerja. Dan coil deflektor mengalihkan seberkas ke area las yang diperlukan. Saat seberkas elektron berkecepatan tinggi mengenai bahan kerja, panas intens dihasilkan dan meleleh logam dari dua bahan kerja serta mengisi area las. Las cair yang terleleh membeku dan membentuk sambungan las yang kuat.
Aplikasi Elektron Beam Welding
Digunakan di industri penerbangan luar angkasa untuk manufaktur komponen jet, bagian struktur, bagian transmisi, dan sensor.
Digunakan di industri pembangkit listrik.
Digunakan di industri angkasa untuk membangun tangki titanium dan sensor.
Digunakan di industri otomotif untuk manufaktur sistem transmisi, gear, dan turbocharger.
Digunakan di industri listrik dan elektronik untuk manufaktur bagian struktur tembaga.
Area lain di mana digunakan adalah industri nuklir, medis, pusat penelitian, dll.
Keuntungan Elektron Beam Welding
Kecepatan las yang tinggi.
Las logam yang berbeda dapat dilakukan.
Kualitas dan presisi las yang tinggi.
Biaya operasi yang lebih rendah.
Bahan dengan suhu las tinggi dapat dilas dengan mudah.
Kerusakan lebih sedikit karena zona terpengaruh panas yang lebih kecil.
Biaya pembersihan dapat diabaikan.
Ia melas lembaran yang lebih tebal, berkisar dari .025 mm hingga 100 mm.
Ia mampu melas sambungan yang tidak dapat diakses.
Kerugian Elektron Beam Welding
Biaya peralatan sangat tinggi.
Diperlukan operator yang terlatih tinggi untuk mengoperasikannya.
Diperlukan vakum tinggi.
Karena operasi dalam vakum, pekerjaan besar tidak dapat dilas.
Diperlukan tindakan keamanan tinggi untuk bekerja dengannya.
