设备包括:
电子枪,产生电子束,
工作腔,大部分被抽成“低”或“高”真空,
工件机械手(定位机构),
电源以及控制和监视电子设备。
通过聚焦透镜后,光束可以直接或通过偏转系统偏转后用于焊接。它由两对线圈组成,每个X和Y方向一个。这些可以用于“静态”或“动态”偏转。静态偏转对于通过焊接定位梁很有用。动态偏转是通过向偏转线圈提供可由计算机控制的电流来实现的。这为电子束应用开辟了新的可能性,例如表面硬化或退火,的电子束定位等。
真空工作室可以具有任何期望的体积,从几升到几百立方米。它们可以配备电子枪,以提供任何所需的功率高达100 kW的电子束,如果需要,甚至更高。在微电子束装置中,尺寸可以到十分之一毫米的部件可以被焊接。在具有足够高功率电子束的焊机中,可以实现300 mm深的焊接。还有一些焊接机,其中电子束从真空中带到大气中。使用这种设备,无需的工作室即可焊接非常大的物体。
电子束设备为束发生器提供适当的电源。加速电压可以在30到200 kV之间选择。通常取决于各种条件,约为60或150 kV。随着电压的升高,技术问题和设备价格迅速上升,因此,只要有可能,就应选择大约60 kV的较低电压。高压电源的xxx功率取决于所需的焊接深度。
高压设备还为阴极加热提供5 V以上的低压,为控制电极提供高达约1000 V的负电压。电子枪还需要用于校正系统,聚焦透镜和偏转系统的低压电源。如果要提供计算机控制的成像,雕刻或类似的光束应用,后提到的可能会非常复杂。可能还需要复杂的电子设备来控制工件机械手。
电子束焊机加工具有以下的特色:
1)能量密度高电子束聚集点范围小,能量密度高,适合于加工精微深孔和窄缝等。且加工速度快,。
2)工件变形小电子束加工是一种热加工,主要靠瞬时蒸腾,工件很少发生应力和变形,并且不存在工具损耗。适合于加工脆性、耐性、导体、半导体、非导体以及热敏性材料。
3)加工点上化学纯度高 由于整个电子束加工是在真空度1.33×10-2~1.33×10-4 Pa的真空室内进行的,所以熔化时可以防止由于空气的氧化作用所发生的杂质缺点。适合于加工易氧化的金属及合金材料,特别是要求纯度高的半导体材料。
4)电子束焊机可控性好 电子束的强度和方位均可由电、磁的方法直接控制,便于实现自动化加工。