Mesin Aliran Elektron: Cara Kerja, Peralatan, Aplikasi, dan Kelebihan & Kekurangan
Kali ini kita akan mempelajari prinsip, kerja, peralatan, aplikasi, keuntungan dan kerugian mesin aliran elektron dengan diagramnya. Ini adalah proses mesin non-konvensional di mana tidak ada alat fisik yang digunakan. Mesin aliran elektron sama dengan proses mesin aliran laser kecuali bukan laser, sinar elektron berkecepatan tinggi memukul benda kerja. Ini akan menghasilkan energi panas tinggi dan meleleh serta menguapkan logam dari benda kerja. Seluruh proses ini terjadi dalam ruang vakum. Ini sebagian besar digunakan untuk membuat lubang dalam bentuk apa pun.
Mesin Aliran Elektron:
Prinsip:
Proses mesin ini bekerja pada prinsip dasar konversi energi kinetik elektron menjadi energi panas. Ketika elektron berkecepatan tinggi memukul benda kerja, mereka mengonversi energi kinetiknya menjadi energi panas. Energi panas ini digunakan untuk menguapkan materi di permukaan kontak. Proses ini dilakukan dalam vakum jika tidak elektron akan bertabrakan dengan partikel udara dan kehilangan energinya sebelum memukul bahan kerja. Ini adalah prinsip dasar mesin EBM.
Peralatan:
Senapan Elektron:
Disebut jantung mesin aliran elektron. Digunakan untuk menghasilkan elektron. Ini sederhana merupakan tabur sinar katoda yang menghasilkan elektron, mempercepatnya ke kecepatan yang cukup dan memfokuskannya pada ukuran titik kecil. Dalam senapan ini katoda terbuat dari tungsten atau tantalum. Filamen katoda ini dipanaskan hingga 2500 derajat Celsius yang mempercepat emisi elektron dengan reaksi termionik. Ada vakum yang sangat rendah di dalam ruang.
Grid Bias Lingkaran:
Ini adalah elemen berikutnya dari EBM. Ini tepat setelah senapan elektron. Ini adalah anoda yang terhubung dengan 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 Magnetis:
Setelah anoda, lensa magnetis disediakan yang membentuk sinar dan tidak mengizinkan elektron menyimpang atau mengurangi penyimpangan sinar. Lensa ini memungkinkan hanya elektron konvergen yang melewatinya, sehingga sinar yang sangat terfokus diperoleh. Mereka juga menangkap elektron energi rendah, sehingga meningkatkan kualitas sinar.
Lensa Elektromagnetik dan Koil Defleksi:
Lensa elektromagnetik digunakan untuk memfokuskan sinar elektron pada titik. Digunakan untuk memfokuskan sinar pada titik pada benda kerja sehingga sinar intensitas tinggi mencapai permukaan kerja, yang menghasilkan lebih banyak panas dan meningkatkan penggerusan. Koil defleksi tidak mengizinkan sinar menyimpang dan mengurus semua elektron bergerak secara berurutan sehingga membentuk sinar intensitas tinggi.
Benda Kerja dan Alat Pegang Benda Kerja:
Dapat memesin materi logam dan non-logam. Benda kerja dipegang oleh fixture yang sesuai yang dipasang pada meja CNC. Meja ini dapat bergerak ke semua tiga arah yang mengontrol bentuk penggerusan.
Kerja:
EBM bekerja sama dengan mesin aliran laser. kerjanya dapat diringkas menjadi poin-poin berikut.
- Pertama senapan elektron menghasilkan partikel elektron berkecepatan tinggi. Partikel elektron ini bergerak menuju anoda yang ditempatkan setelah tabur katoda.
- Sekarang sinar elektron intensitas tinggi ini melewati lensa magnetis. Ada serangkaian lensa yang memastikan hanya elektron konvergen yang melewatinya. Ini menyerap semua elektron menyimpang dan elektron energi rendah. Ini memberikan sinar elektron berkualitas tinggi.
- Sinar elektron ini sekarang melewati lensa elektromagnetik dan koil defleksi. Ini memfokuskan sinar elektron pada titik.
- Sinar elektron intensitas tinggi memukul benda kerja di mana energi kinetik elektron dikonversi menjadi energi termal.
- Materi dihapus dari permukaan kontak dengan meleleh dan menguapkan karena panas tinggi yang dihasilkan oleh konversi energi kinetik menjadi energi termal. Seluruh proses ini terjadi dalam ruang vakum jika tidak elektron ini akan bertabrakan dengan partikel udara di antara jalur dan kehilangan energi kinetiknya.
Ini adalah seluruh proses mesin aliran elektron.
Aplikasi:
- Digunakan untuk membuat lubang ukuran sangat kecil sekitar 100 mikrometer hingga 2 milimeter.
- Digunakan untuk membuat lubang pada injektor diesel.
- Digunakan dalam industri penerbangan untuk membuat daun turbin untuk mesin supersonik dan dalam reaktor nuklir.
Kelebihan dan Kekurangan:
Kelebihan:
- Dapat digunakan untuk membuat lubang ukuran sangat kecil dalam bentuk apa pun.
- Dapat memesin materi apa pun terlepas dari kekekalan dan properti mekanik lainnya.
- Memberikan permukaan yang bagus. Tidak diperlukan proses finishing permukaan setelah EBM.
- Materi yang sangat reaktif dapat diproses dengan mudah karena penggerusan dilakukan dalam vakum.
Kekurangan:
- Biaya modal tinggi.
- Diperlukan operator terampil.
- Tingkat penghapusan materi rendah.
- Perawatan rutin diperlukan
- Tingkat penghapusan materi sangat rendah dibandingkan proses konvensional lainnya.
- Sulit untuk membuat vakum yang sempurna.
Ini adalah semua tentang mesin aliran elektron prinsip, kerja, peralatan, aplikasi, keuntungan dan kerugian dengan diagramnya. Jika ada pertanyaan mengenai artikel ini, tanyakan melalui komentar. Jika suka artikel ini, jangan lupa untuk membagikannya di jaringan sosial Anda. Langganan situs web kami untuk artikel yang lebih menarik.
