Soldadura por haz de electrones: principio, función, equipo, aplicación, ventajas, desventajas

Hoy aprenderemos sobre la soldadura por haz de electrones, principios, operaciones, equipos, aplicaciones, fortalezas y debilidades con diagramas. La soldadura por haz de electrones es un proceso de soldadura en estado líquido. La soldadura en estado líquido es un proceso de soldadura en el que se forman juntas de metal con metal en estado líquido o fundido. También se clasifica como un nuevo proceso de soldadura, ya que utiliza la energía cinética de los electrones para fusionar dos piezas de metal. El físico alemán Karl-Heinz desarrolló esta soldadura en 1958. En este proceso de soldadura, un chorro de electrones de alta velocidad golpea la placa de soldadura, donde la energía cinética se convierte en energía térmica. Esta energía térmica es suficiente para derretir y fusionar las piezas de trabajo en una sola pieza. Todo este proceso se realiza en vacío. De lo contrario, los electrones chocarán con las partículas de aire y perderán energía.

Soldadura por haz de electrones:

principio:

Equipos:

fuente de alimentación:

Este proceso utiliza una fuente de energía para entregar un haz de electrones continuo para el proceso de soldadura. El rango de voltaje de soldadura es de aproximadamente 5 a 30 kV para equipo de bajo voltaje o soldadura de pared delgada y de 70 a 150 kV para equipo de alto voltaje o soldadura de pared gruesa.

pistola de electrones:

Es el corazón de la soldadura por haz de electrones. Es un tubo catódico (polo negativo) que genera electrones, los acelera y los converge en un punto. Esta pistola está hecha principalmente de aleaciones de tungsteno o tantalio. El filamento del cátodo se calentó a 2500 grados centígrados para emitir electrones continuamente.

ánodo:

El ánodo es el electrodo positivo inmediatamente después del cañón de electrones. Su función principal es atraer cargas negativas (electrones en este caso). Dales un camino y evita que se desvíen de ese camino.

Lente magnética:

Tiene una serie de lentes magnéticas que solo dejan pasar electrones enfocados. Absorben todos los electrones divergentes y de baja energía y proporcionan haces de electrones de alta intensidad.

Lente electromagnética y bobina de desviación:

Las lentes electromagnéticas y las bobinas de desviación utilizadas para enfocar el haz de electrones en la pieza de trabajo desvían el haz en el área de soldadura deseada. Estas son las unidades finales del proceso EBW.

Dispositivo de sujeción de trabajo:

Cámara de vacío:

Trabajo de soldadura por haz de electrones:

Su trabajo se puede resumir de la siguiente manera.

• Primero, el cátodo, el cañón de electrones, produce electrones. Estos electrones tienen carga positiva y se mueven hacia el ánodo, que se coloca directamente después del cañón de electrones.
• El ánodo acelera los electrones, formando un chorro de electrones que viaja más hacia la lente magnética.
• Una lente magnética es una serie de lentes que absorben electrones de baja energía y bloquean los electrones divergentes. Proporciona jets electrónicos de alta intensidad.
• Este haz de electrones pasa a través de lentes electromagnéticos y bobinas defectuosas para enfocar y desviar el haz de electrones al punto deseado. Esta unidad dirige un haz de electrones de alta velocidad hacia la cavidad de la soldadura, cuya energía cinética se convierte en energía térmica al impactar. Esta energía térmica se utiliza para crear una soldadura por fusión. Todo este proceso de soldadura se realiza dentro de una cámara de vacío. De lo contrario, los electrones chocarán con partículas de aire en su camino y perderán energía.

Esta tarea se puede entender fácilmente en el siguiente video.

solicitud:

• Utilizado para estructuras en las industrias aeroespacial y marina
• Se utiliza para unir titanio y sus aleaciones.
• este Tipo de soldadura Ampliamente utilizado para participar engranaje, sistema de transmisión, turbocompresor etc. de la industria del automóvil.
• Suelda conectores electrónicos en la industria electrónica.
• Industria nuclear y médica

Pros y contras:

ventaja:

• Es posible soldar metales similares y metales diferentes.
• Logra una alta tasa de unión de metales.
• El proceso no utiliza rellenos ni fundentes, lo que se traduce en menores costos operativos.
• Proporciona una superficie de soldadura de alta calidad.
• Se puede utilizar para soldar materiales duros.
• la siguiente defecto de soldadura Ocurre porque todo el proceso tiene lugar en el vacío.

Contras:

• Altos costos de capital o instalación.
• Requiere mano de obra altamente calificada.
• Requiere mantenimiento frecuente.
• El tamaño de trabajo está limitado por la cámara de vacío.
• No se puede hacer en el sitio debido al vacío.