Pengelasan Sinar Elektron Dijelaskan: Proses, Manfaat, dan Aplikasi
Dalam artikel ini, Anda mempelajari apa itu pengelasan sinar elektron? itu prinsip kerja, peralatan, aplikasi, keuntungan, dan lebih banyak. Juga, unduh berkas PDF artikel ini di akhir.
Pengelasan Sinar Elektron
Apa itu EBM?
EBM atau pengelasan sinar elektron adalah proses pengelasan yang menggunakan panas yang dihasilkan oleh sejumlah elektron berenergi tinggi. Elektron mengenai benda kerja dan energi kinetik mereka diubah menjadi energi termal yang memanaskan logam sehingga sisi benda kerja dapat digabungkan dan las dapat terbentuk setelah membeku.
Pengelasan sinar elektron juga merupakan proses pengelasan status cair. Di mana, sambungan logam ke logam terbentuk dalam status cair atau leleh. Ini juga disebut proses pengelasan karena ia menggunakan energi kinetik elektron untuk menggabungkan dua benda kerja logam.
Kapan EBM Ditemukan?
Pengelasan ini ditemukan pada tahun 1958 oleh ahli fisika Jerman Karl-Heinz. Dalam proses pengelasan ini, aliran elektron tinggi mengenai pelat pengelasan, di mana energi kinetiknya diubah menjadi energi panas.
Energi panas ini cukup untuk melelehkan benda kerja dan menggabungkannya menjadi satu bagian. Seluruh proses ini terjadi dalam vacuum, jika tidak, elektron bertabrakan dengan partikel udara dan kehilangan energi mereka.
Jika Anda ingin membeli mesin pengelasan sinar elektron biaya sekitar $1,000,000 dari EBW-112x102x66 yang tersedia di Sciaky. Mesin ini memiliki 30KW W2000 computer-controlled hard vacuum beam welder, dengan tegangan rendah (60KV) gun.
Peralatan EBM
Berikut adalah peralatan EBM:
- Electron gun
- Anode
- Magnetic lenses
- Electromagnetic lens dan deflection coil
- Work holding device
- Vacuum chamber
- Power supply
- Resistance Welding: Jenis, Kerja, Aplikasi, Keuntungan
- Gas Welding: Jenis, Prinsip Kerja, Peralatan, Aplikasi
1. Electron Gun
Ini adalah peralatan penting dari pengelasan sinar elektron. Ini adalah tabung katoda (kutub negatif) yang menghasilkan elektron, mempercepatnya dan memusatkannya di satu tempat. Gun ini sering dibuat oleh legasi tungsten atau tantalum. Filamen katoda dipanaskan hingga 2500°C untuk pemutusan elektron yang berkelanjutan.
2. Anode
Anode adalah kutub positif tepat di belakang electron gun. Fungsi utamanya adalah menarik muatan negatif, (elektron dalam hal ini) memberi mereka jalur dan tidak membiarkan mereka menyimpang dari jalurnya.
3. Magnetic Lenses
Ada serangkaian lensa magnet yang hanya mengizinkan elektron yang konvergen untuk melewati. Mereka semua menyerap elektron yang menyebar dengan energi rendah dan memberikan sinar elektron yang intens.
4. Electromagnetic Lens dan Deflection Coil
Lensa elektromagnetik digunakan untuk memfokuskan sinar elektron pada benda kerja dan deflection coil mengalihkan sinar ke area pengelasan yang diharapkan. Ini adalah unit akhir dari proses EBW.
5. Work Holding Device
Proses pengelasan ini menggunakan tabel CNC untuk memegang benda kerja yang dapat berputar ke semua arah. Pelat pengelasan disambungkan ke tabel CNC dengan menggunakan fitting yang sesuai.
6. Vacuum Chamber
Seperti yang Anda ketahui, seluruh proses ini terjadi dalam ruang vacuum. Vacuum dihasilkan oleh pompa mekanis atau listrik. Rentang tekanan di ruang vacuum sekitar 0,1 hingga 10 Pa.
7. Power Supply
Proses pengelasan EBM ini menggunakan sumber daya untuk menyediakan sinar elektron yang berkelanjutan untuk proses pengelasan. Rentang tegangan pengelasan untuk peralatan tegangan rendah atau untuk pengelasan tipis sekitar 5 – 30 kV dan untuk peralatan tegangan tinggi atau 70 – 150 kV untuk pengelasan tebal.
Prinsip Kerja Pengelasan Sinar Elektron
Ia bekerja pada prinsip pengelasan elektron beam machining. Proses ini menggunakan energi kinetik elektron untuk menghasilkan panas. Panas ini digunakan untuk memelahkan dua pelat pengelasan.
Ketika aliran elektron tinggi mengenai pelat pengelasan, energi kinetiknya diubah menjadi energi panas. Energi panas ini cukup untuk membentuk sambungan leleh dengan menggabungkan dua plat logam bersama.
Kerja Pengelasan Sinar Elektron
EBM adalah proses pengelasan yang memanfaatkan panas yang dihasilkan oleh sinar elektron berenergi tinggi. Elektron mengenai benda kerja dan energi kinetiknya berubah menjadi energi termal yang memanaskan logam sehingga sisi benda kerja digabungkan dan las dapat terbentuk setelah membeku.
Proses dilakukan di ruang vacuum pada tekanan sekitar 2 x 10-7 hingga 2 x 10-6 psi (0,0013 hingga 0,0013 Pa). Vacuum yang sangat tinggi diperlukan untuk mencegah kehilangan energi elektron dalam tabrakan dengan molekul udara.
Elektron diemisi oleh katoda (electron gun). Karena tegangan tinggi (sekitar 150 kV) yang digunakan di antara katoda dan anode, elektron dipromosikan hingga 30% – 60% kecepatan cahaya. Energi kinetik elektron cukup untuk melelehkan target pengelasan. Sebagian energi elektron berubah menjadi sinar X.
Elektron yang dipromosikan oleh medan listrik kemudian difokuskan menjadi sinar tipis di coil fokus. Coil perpindahan memindahkan sinar elektron sepanjang pengelasan. Sinar elektron mampu memelahkan benda kerja dengan ketebalan dari 0,004″ (0,01 mm) hingga 6″ (150mm) baja dan hingga 20″ (500mm) aluminium.
Pengelasan sinar elektron dapat digunakan untuk menggabungkan logam apa pun, termasuk logam yang jarang di pengelasan oleh metode pengelasan lainnya: logam tahan api (tungsten, molybdenum, dan niobium) dan logam kimia aktif (titanium, zirconium, dan beryllium).
Pengelasan sinar elektron juga mampu menggabungkan logam yang berbeda. Pengaturan dilakukan seperti yang ditunjukkan dalam gambar.
Keuntungan Pengelasan Sinar Elektron
- Las yang terus-menerus dan rapat.
- Ia memiliki distorsi rendah.
- Las yang sempit dan zona terpengaruh panas yang sempit.
- Logam tambahan tidak diperlukan.
- Ia dapat memelahkan logam yang seragam dan difusi.
- Proses pengelasan sinar elektron memberikan tingkat penggabungan logam yang tinggi.
- Ia dapat digunakan untuk memelahkan bahan keras.
- Ia memberikan finishing permukaan pengelasan yang baik.
- Seluruh proses dalam vacuum memiliki kurang cacat pengelasan.
Kerugian Pengelasan Sinar Elektron
- Peralatan mereka sangat mahal.
- Ia memiliki biaya produksi tinggi.
- Jenis pengelasan ini memiliki radiasi sinar X.
- Ia memiliki biaya modal atau instalasi yang tinggi.
- Perawatan teratur diperlukan.
- Ukuran benda kerja terbatas sesuai dengan ruang vacuum.
- Ia memerlukan tenaga kerja yang sangat terampil.
Aplikasi Pengelasan Sinar Elektron
- Digunakan di industri penerbangan dan industri pelaut untuk pekerjaan infrastruktur.
- Jenis pengelasan ini umumnya digunakan di industri otomotif untuk menghubungkan gigi, sistem transmisi, turbocharger, dll.
- EBM diterapkan untuk menggabungkan titanium dan legasinya.
- Digunakan di industri elektronik untuk memelahkan konektor elektronik.
- Proses pengelasan EBM ini juga digunakan di reaktor nuklir dan industri medis.
Unduh PDF artikel ini
Unduh sekarang
Jadi sekarang, kami berharap telah membersihkan semua keraguan Anda tentang EBM. Jika Anda masih memiliki keraguan tentang “pengelasan sinar elektron” Anda dapat bertanya di komentar.
Itu saja terima kasih telah membaca. Jika Anda suka artikel kami silakan bagikan dengan teman-teman Anda. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang topik apa pun Anda dapat bertanya di bagian komentar.
Langganan newsletter kami untuk mendapatkan pemberitahuan saat kami mengunggah posting baru.
