Descripción: Mecanizado Por Haz de Láser y Haz de Electrones
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Descripción: Fusión por haz de electrones/ Electron Beam Melting
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Reporte de laboratorioDescripción completa
Descripción: El se aplica más al campo de los tratamientos térmicos superficiales que a los tratamientos convencionales. En este tipo de tratamiento lo que pretendemos es conseguir una mejora de determinadas pr...
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Mecanizado por chorro de aguaDescripción completa
Descripción: Investigación donde se describen los principales procesos de fabricacion por arranque de viruta.
Mecanizado por chorro de aguaFull description
Descripción: Investigación sobre los instrumentos espectroscopicos para el analisis de diversos compuestos.
Mecanizado
proceso mecánicos que implican un arranque de materialDescripción completa
Haz de electrones o EBM (electron beam machining) consiste en electrones a alta velocidad que golpean la superficie de trabajo y generan calor.
HISTORIA ❖Hittorf y crookes desarrollaron rayos catódicos para gases (1869) y para la fusión de metales (1879).
❖Karl-heinz steigerwald es considerado el padre de la tecnología de haz de electrones. ❖En 1952 contruyó la primera máquina de procesamiento de haz de electrones ❖Hoy en día se ha generalizado en el campo de procesamiento de material.
NATURAL ❖Flujo de electrones libres direccionados a alta velocidad (
m/s).
❖La carga eléctrica permite su aceleración por campos electrostáticos. ❖Los electrones se repelen ensanchando el haz. ❖Mediante lentes electromagnéticas se direcciona y afina la sección del haz. ❖Necesaria atmósfera de vacío.
CARACTERÍSTICAS GENERALES ❖Los electrones al chocar con el material transfieren parte de su energía cinética a los átomos del mismo.
❖Una pequeña parte de los electrones rebota. ❖ A mayor número atómico mayor pérdida de energía del haz.
EFECTO KEYHOLE ❖La penetración teórica, decenas de micras, no permite explicar las grandes profundidades obtenidas, más de 300mm.
PROCESADO TÉRMICO DE SÓLIDOS ❖La energía cinética se
convierte en calor al chocar.
❖Se usa para eliminar
material o para hacer cambios estructurales o químicos.
❖Tiempos de 0,1 a 10 ms.
PROCESADO TÉRMICO DE PELÍCULAS FINAS
❖Uso de la acción térmica para eliminar una película delgada de un sustrato. ❖Espesores entre 10 y 100 mm.
PROCESADO NO TÉRMICO ❖El haz choca contra materia orgánica e inorgánica, distinguiendo tres tipos de efectos:
RADIOQUÍMICOS ❖Excitación e ionización de las moléculas ❖Se producen reacciones químicas
DE IMPACTO ❖Se basa en el movimiento de las partículas de la red atómica.
EFECTOS CAUSADOS POR FUERZAS ELECTROSTÁTICAS ❖Basado en la transferencia de carga eléctrica cuando un haz produce deformaciones superficiales
VOLTAJE DE ACELERACIÓN ❖Determina la velocidad de los electrones del haz.
❖Los cañones tiene unas tensiones entre 5 y 30 kv.
INTENSIDAD DEL HAZ ❖Directamente relacionada con el nº de electrones emitidos por el cátodo. ❖Intensidad bajas entre 1 y 100 mA.
ENERGÍA POR PULSO ❖Con el aumento de la corriente, aumenta directamente la energía por pulso.
DURACIÓN POR PULSO EL AUMENTO DEL TIEMPO POR PULSO AUMENTARÁ LA ENERGÍA POR PULSO POTENCIA POR PULSO
❖La potencia del haz viene dada por la expresión:
❖P = v * i ❖unidades: ❖p (w), v (kv) y i (mA)
DENSIDAD DE CORRIENTE INCIDENTE Se rige por la duración por pulso y por el tamaño del punto incidente TAMAÑO DEL PUNTO DE INCIDENCIA Este parámetro está controlado por el grado de focalización alcanzado por las lentes electromagnéticas
PRESIÓN DE LA CÁMARA DE VACÍO En condiciones de alto vacío, la frecuencia de las colisiones entre moléculas es muy baja y la dispersión de las colisiones es mínima.
EQUIPAMIENTO
CAÑÓN DE ELECTRONES SISTEMA DE REALIZACIÓN DE VACÍO ❖Su misión es la de obtener una atmósfera de baja presión en el interior de la cámara.
❖Las presiones de vacío son inferiores a 10-3 pa.
FUENTE DE POTENCIA ❖Proporciona las tensiones necesarias para generar y modificar el haz. ❖Para alcanzar la tensión requerida se consigue mediante una fuente de tensión conmutada y un transformador.
CÁMARA DE TRABAJO ❖ Alberga las piezas en su interior y los útiles de posicionamiento y manipulación. ❖El tamaño de esta es un factor importante.
SISTEMAS DE POSICIONAMIENTOY MANIPULACIÓN ❖Se encarga de presentar la pieza de forma adecuada. ❖Se necesitan una serie de elementos que permitan posicionar y mover la pieza.
SISTEMAS AUXILIARES ❖Sistema óptico de visión interior de la cámara. ❖Un microprocesador para almacenar y controlar los parámetros. ❖Sistemas de guiado automático.
EQUIPAMIENTO COMPLETO
MECANIZADO •
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TÉRMICO: Se utiliza el haz para eliminar material mediante la fusión y vaporización. la perforación se fundamenta en el efecto térmico que provoca el haz de electrones al incidir sobre el material. NO TÉRMICO: Haz causa efectos químicos o radioquímicas.
ebf3(haz de electrones de fabricación de formas libres).
SOLDADURA ❖El haz de electrones forma el cordón de soldadura.
❖Genera calor en la superficie de impacto, funde el material y consigue la unión al solidificar.
❖ Vacío en la cámara depende de los materiales a soldar.
FUSIÓN ❖Utilización del haz de electrones como fuente de calor ,fundiendo y transformando el material.
❖Material solidifica obteniendo producto final con distintas características.
❖Tasas muy altas de perforación. ❖Se puede maquinar casi cualquier material. ❖Las estructuras complejas son fácilmente realizadas. ❖Elevada precisión y tiempos de ejecución insignificantes. ❖Deformaciones por efectos térmicos casi inapreciables
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Alto coste del equipo. Mantenimiento regular. Periodo significativo de tiempo no productivo para llegar a la presión de vacío.
