Las Elektron Beam: Definisi, Proses, dan Manfaat

Apa itu Las Elektron Beam?

Electron-beam welding (EBW) adalah proses las fusi di mana aliran elektron berkecepatan tinggi diterapkan pada dua bahan yang akan digabungkan. Workpiece meleleh dan mengalir bersama-sama saat energi kinetik elektron diubah menjadi panas saat impact. EBW sering dilakukan di bawah kondisi vakum untuk mencegah penyebaran aliran elektron.

Elektron dihasilkan melalui electron gun kemudian dipercepat ke kecepatan sangat tinggi menggunakan medan listrik. Aliran elektron berkecepatan tinggi ini kemudian difokuskan menggunakan medan magnetik dan diterapkan secara tepat pada bahan yang akan digabungkan.

Saat elektron mengenai bahan, energi kinetik mereka diubah menjadi panas, yang menyebabkan logam meleleh dan mengalir bersama-sama. Las elektron beam umumnya terjadi di vakum karena kehadiran molekul gas dapat menyebarkan aliran elektron.

Karena tegangan tinggi yang terlibat dalam las EB, dan vakum yang diperlukan, seluruh proses dikontrol komputer dan sangat diotomatisasi. Karakteristik presisi teknologi ini sering memerlukan fixure khusus untuk memegang bagian untuk digabungkan, dan CNC table umum digunakan untuk memindahkan fixure dan workpiece di dalam kamar las.

Mesin las elektron beam sangat mahal, harus dirawat dengan ketat, dan dukungan yang diperlukan oleh teknologi tegangan tinggi dan vakum tinggi dapat membebani. Namun, las elektron beam sangat presisi, kuat, dan murni, seluruh proses dapat diulang secara akurat, dan untuk banyak aplikasi dan bahan, las elektron beam adalah teknologi penggabungan terbaik yang ada.

Prosedur Las Elektron Beam Biasa

Saat setiap pekerjaan Las Elektron Beam berbeda, ada prosedur dasar yang kami ikuti di EB Industries yang memungkinkan kami untuk mempertahankan kualitas las dan laju produksi.

• Bagian yang akan dirakit diperiksa dan dibersihkan secara menyeluruh;
• Fixure untuk memegang bagian dengan aman selama proses las dirancang. Kami mencoba memaksimalkan jumlah bagian yang dapat dilas per siklus vakum untuk mempertahankan laju produksi tinggi. Jika diperlukan, fixure dibuat khusus di bengkel mesin lengkap kami;
• Bagian dimuat ke dalam fixure dan fixure diletakkan pada CNC table dari mesin las Elektron Beam. CNC table diprogram untuk memindahkan bagian secara tepat ke posisi di bawah aliran elektron selama proses las;
• Kamar vakum diamankan dan udara dikeluarkan darinya untuk mencapai vakum parsial atau penuh yang diperlukan oleh spesifikasi pelanggan;
• Jika diperlukan, tes las dilakukan untuk memeriksa perataan dan fokus aliran elektron yang tepat, daya aliran elektron, penetrasi las, dan kualitas keseluruhan las. Parameter disesuaikan sesuai kebutuhan dan terus dipantau selama semua operasi las;
• Jika ini adalah siklus las produksi, operator las memulai pemrograman CNC table dan siklus pemakaian Elektron Beam. Bagian kemudian dilas Elektron Beam;
• Di akhir siklus las, kamar vakum di-pump down dan bagian serta fitting dilepas dari mesin las;
• Bagian diambil dengan hati-hati dari fixure dan kemudian dipasang inspeksi kontrol kualitas penuh.

Kerja Las Elektron Beam

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 rapat menggunakan medan magnetik dan diterapkan pada bahan yang akan digabungkan. Aliran elektron menciptakan panas kinetik saat mengenai workpiece, menyebabkan mereka meleleh dan ikat bersama-sama.

Las elektron beam dilakukan di lingkungan vakum karena kehadiran gas dapat menyebabkan aliran elektron menyebar. Karena merupakan proses vakum dan karena tegangan tinggi yang digunakan, metode las ini sangat diotomatisasi dan dikontrol komputer. Akibatnya, fixure khusus dan CNC table digunakan untuk memindahkan workpiece di dalam kamar las vakum.

Perkembangan terbaru dalam teknologi mesin las elektron beam telah mewujudkan metode lokal las elektron beam, di mana electron gun diletakkan dalam kotak vakum di sisi bahan yang akan digabungkan, alih-alih menempatkan seluruh workpiece di dalam kamar vakum.

Dalam Las Elektron Beam, elektron dihasilkan oleh katoda electron gun. Setelah katoda, cup grid disediakan. 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 rentang 50000 – 200000 km/detik. Dari anoda, aliran elektron berkecepatan tinggi dilewatkan melalui lensa magnet dan coil deflektor.

Lensa magnet memfokuskan aliran elektron ke lokasi yang diinginkan pada workpiece. Dan coil deflektor membengkokkan aliran ke area las yang diperlukan. Saat aliran elektron berkecepatan tinggi mengenai workpiece, panas intens dihasilkan dan mencairkan logam dari dua workpiece dan mengisi area las. Las cair mengeras dan membentuk las joint yang kuat.

Aplikasi Las Elektron Beam

• Digunakan dalam industri penerbangan untuk manufaktur komponen jet, bagian struktur, bagian transmisi, dan sensor.
• Digunakan dalam industri pembangkit listrik.
• Digunakan dalam industri luar angkasa untuk membangun tangki titanium dan sensor.
• Digunakan dalam industri otomotif untuk manufaktur sistem transmisi, gear, dan turbocharger.
• Digunakan dalam industri listrik dan elektronik untuk manufaktur bagian struktur tembaga.
• Area lain di mana digunakan adalah industri nuklir, medis, pusat penelitian, dll.

Keuntungan Las Elektron Beam

• Kecepatan las tinggi.
• Las logam yang berbeda dapat dilakukan.
• Kualitas dan presisi las tinggi.
• Biaya operasi rendah.
• Bahan dengan suhu las tinggi dapat dengan mudah dilas.
• Distorsi kurang karena zona panas yang terpengaruh lebih sedikit.
• Biaya pembersihan sangat kecil.
• Ini melas lembar tebal, berkisar dari .025 mm hingga 100 mm.
• Cukup melas joint yang tidak dapat diakses.

Kerugian Las Elektron Beam

• Biaya peralatan sangat tinggi.
• Diperlukan operator yang terampil untuk mengoperasikannya.
• Diperlukan vakum tinggi.
• Karena operasi dalam vakum, pekerjaan besar tidak dapat dilas.
• Diperlukan langkah keamanan tinggi untuk bekerja dengannya.