Pemesinan Berkas Elektron:Prinsip, Kerja, Peralatan, Aplikasi, Keuntungan dan Kerugian

Hari ini kita akan belajar tentang prinsip pemesinan berkas elektron, cara kerja, peralatan, aplikasi, kelebihan dan kekurangan beserta diagramnya. Ini adalah proses pemesinan non-tradisional di mana tidak ada alat fisik yang digunakan. Pemesinan berkas elektron sama dengan proses pemesinan sinar laser di mana kecuali laser, berkas elektron berkecepatan tinggi mengenai benda kerja. Ini akan menghasilkan energi panas yang tinggi dan melelehkan dan menguapkan logam dari benda kerja. Seluruh proses ini berlangsung di ruang vakum. Hal ini sebagian besar digunakan untuk mengebor lubang dalam bentuk apapun.

Pemesinan Sinar Elektron:

Prinsip:

Proses pemesinan ini bekerja berdasarkan prinsip dasar konversi energi kinetik elektron menjadi energi panas. Ketika elektron berkecepatan tinggi menumbuk benda kerja, mereka mengubah energi kinetiknya menjadi energi panas. Energi panas ini digunakan untuk menguapkan material pada permukaan kontak. Proses ini dilakukan dalam ruang hampa jika tidak elektron akan bertabrakan dengan partikel udara dan kehilangan energinya sebelum menumbuk material kerja. Ini adalah prinsip dasar pemesinan EBM.

Peralatan:

Senjata Elektron:

Ini disebut jantung mesin berkas elektron. Digunakan untuk menghasilkan elektron. Ini hanyalah tabung sinar katoda yang menghasilkan elektron, mempercepatnya hingga kecepatan yang cukup dan memfokuskannya pada ukuran titik kecil. Dalam katoda pistol ini dibuat oleh tungsten atau tantalum. Filamen katoda ini dipanaskan hingga 2500 derajat celcius yang mempercepat emisi elektron melalui reaksi termionik. Ada ruang hampa yang sangat rendah

Kisi Bias Annular:

Ini adalah elemen berikutnya dari EBM. Itu hanya setelah pistol elektron. Ini adalah anoda yang dihubungkan oleh bias negatif sehingga elektron yang dihasilkan oleh katoda tidak menyimpang dari jalurnya dan mendekati elemen berikutnya. Ketika elektron meninggalkan bagian ini, kecepatan elektron hampir setengah kecepatan cahaya.

Lensa Magnetik:

Setelah anoda, disediakan lensa magnetik yang membentuk berkas dan tidak memungkinkan elektron divergen atau mengurangi divergensi berkas. Lensa ini memungkinkan untuk melewatkan hanya elektron konvergen, sehingga sinar terfokus tinggi diperoleh. Mereka juga menangkap elektron energi rendah, sehingga meningkatkan kualitas berkas.

Lensa elektromagnetik dan kumparan defleksi:

Lensa elektromagnetik digunakan untuk memfokuskan berkas elektron pada suatu titik. Mereka digunakan untuk memfokuskan sinar di suatu tempat pada benda kerja sehingga sinar dengan intensitas tinggi mencapai permukaan kerja, yang menghasilkan lebih banyak panas dan meningkatkan pemesinan. Kumparan yang membelot tidak memungkinkan untuk membelokkan sinar dan menjaga semua elektron bergerak secara seri sehingga membentuk sinar dengan intensitas tinggi.

Benda kerja dan perangkat penahan kerja:

Itu dapat mengolah bahan logam dan non-logam. Benda kerja dipegang oleh perlengkapan yang sesuai yang dipasang di atas meja CNC. Tabel ini dapat dipindahkan ke tiga arah yang mengontrol bentuk pemesinan.

Bekerja:

EBM bekerja sama seperti pemesinan sinar laser . kerjanya dapat diringkas menjadi poin-poin berikut.

• Pistol elektron pertama menghasilkan partikel elektron berkecepatan tinggi. Partikel elektron ini bergerak menuju anoda yang ditempatkan setelah tabung katoda.
• Sekarang berkas elektron dengan intensitas tinggi ini melewati lensa magnetik. Ada serangkaian lensa yang hanya menangani elektron konvergen yang melewatinya. Ini menyerap semua elektron divergen dan elektron energi rendah. Ini memberikan berkas elektron berkualitas tinggi.
• Berkas elektron ini sekarang melewati lensa elektromagnetik dan kumparan pembelok. Ini memfokuskan berkas elektron di satu titik.
• Sinar elektron dengan intensitas tinggi menimpa benda kerja tempat energi kinetik elektron diubah menjadi energi panas.
• Material dihilangkan dari permukaan kontak dengan peleburan dan penguapan karena panas yang tinggi ini dihasilkan oleh konversi energi kinetik menjadi energi panas. Seluruh proses ini berlangsung di ruang vakum jika elektron ini bertabrakan dengan partikel udara antara jalur dan kehilangan energi kinetiknya.

Ini adalah seluruh proses pemesinan berkas elektron.

Aplikasi:

• Digunakan untuk membuat lubang berukuran sangat kecil sekitar 100 mikro meter hingga 2 milimeter.
• Digunakan untuk membuat lubang pada nozzle injeksi diesel.
• Digunakan dalam industri dirgantara untuk memproduksi bilah turbin untuk mesin supersonik dan reaktor nuklir.

Kelebihan dan Kekurangan:

Keuntungan:

• Dapat digunakan untuk membuat lubang berukuran sangat kecil dalam bentuk apapun.
• Ini dapat memproses material apa pun terlepas dari kekerasannya dan sifat mekanik lainnya.
• Ini memberikan permukaan akhir yang baik. Tidak diperlukan proses finishing permukaan setelah EBM.
• Material yang bereaksi tinggi dapat dengan mudah dikerjakan dengan mesin karena pemesinan dilakukan di bawah vakum.

Kekurangan:

• Biaya modal tinggi.
• Diperlukan operator dengan keahlian tinggi.
• Tingkat penghilangan material rendah.
• Perlu perawatan rutin
• Tingkat penghilangan material sangat rendah dibandingkan dengan proses konvensional lainnya.
• Sulit untuk menghasilkan vakum yang sempurna.

Ini semua tentang prinsip pemesinan berkas elektron, cara kerja, peralatan, aplikasi, kelebihan dan kekurangan dengan diagramnya. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang artikel ini, tanyakan dengan berkomentar. Jika Anda menyukai artikel ini, jangan lupa untuk membagikannya di jejaring sosial Anda. Berlangganan situs web kami untuk artikel menarik lainnya.