Soldadura por haz de electrones:definición, construcción, funcionamiento, aplicaciones, ventajas y desventajas [Notas con PDF]

Así que ahora déjame mostrarte estas partes en detalle.

Fuente de alimentación de alto voltaje:

La fuente de alimentación se clasifica en dos formas, una como baja y la otra como de alto voltaje.

• El rango de bajo voltaje de la soldadura delgada es de 5 a 30 kV.
• El rango de alto voltaje para soldadura gruesa es de 70 a 150 kV.

Pistola de electrones:

En el cañón de electrones, los electrones libres se generan por medio de la emisión térmica de una correa o alambre de metal caliente.

El objetivo principal del cañón de electrones es convertir los electrones libres en un haz de electrones con la ayuda de la rejilla del cátodo, el ánodo, la lente magnética y la bobina de desviación.

Rejilla de cátodo:

Por esta parte, se generan los electrones libres. Sin embargo, el voltaje de los electrones libres generados es muy bajo eV. Para acelerar estos electrones libres, pasan a través de un alto campo eléctrico producido por el ánodo y el emisor (cátodo).

Ánodo:

El ánodo se utiliza para acelerar los electrones generados por la rejilla del cátodo.

Sistema de visualización óptica:

El sistema de visualización óptica nos ayuda a determinar y configurar el punto de acción donde el haz de electrones impacta en la pieza de trabajo.

Lentes magnéticas:

Las lentes magnéticas solo dejan pasar los electrones convergentes. Absorbe la baja energía de los electrones divergentes y proporciona un haz de electrones de alta intensidad.

Bobina deflectora:

• La bobina de desviación es un tipo de lente magnética y se utiliza en tubos de rayos catódicos.
• Ayuda a escanear el haz de electrones por toda la pantalla.

Cámara de vacío:

• En la cámara de vacío no hay presencia de aire. La soldadura en esta máquina se realiza en vacío.
• La presión preestablecida aquí está por debajo de la atmosférica o a la presión atmosférica.
• También se conoce como tubo o cámara de Braun.

Pieza de trabajo:

• La pieza de trabajo está unida a los accesorios.
• La pieza de trabajo puede ser de metales similares o diferentes.

Dispositivo de sujeción de piezas de trabajo:

• El dispositivo de sujeción de la pieza de trabajo también se denomina Fixtures. Se utiliza para sujetar la pieza de trabajo de forma rígida.
• Los accesorios están hechos de acero fundido, acero inoxidable, hierro fundido, acero de alta resistencia, etc.

Principio de funcionamiento Soldadura por haz de electrones:

El principio de funcionamiento de la soldadura de electrones es el mismo que el del mecanizado por haz de electrones. Aquí solemos unir metales similares o metales diferentes con la ayuda del haz de electrones.

Primero suministramos la energía al sistema. Hay un cátodo [Tiene carga negativa] adjunto como puede ver en el diagrama y está hecho de tungsteno. Y justo debajo se conecta el ánodo.

Ahora tenemos que crear una diferencia de potencial alrededor de 30 a 175 kV porque cuando la luz coherente se produce a partir de los cátodos que pasan a través de los ánodos y esos ánodos ayudan a acelerarla tanto como sea posible.

Ahora, la luz coherente aparece directamente en la pieza de trabajo, mientras que la bobina de enfoque está conectada, lo que reduce el espacio adicional entre la luz coherente.

Ahora la luz llega directamente a la pieza de trabajo con la ayuda de una bobina de desviación y aquí la temperatura es tan alta que derrite la pieza de trabajo. La energía cinética ahora se convierte en energía térmica.

La pieza de trabajo se une a los accesorios aquí y todo el proceso se realiza en vacío, lo que significa que no hay aire. Si entra aire, la dirección de las luces coherentes puede desviarse y puede aparecer en otro lugar que no queremos soldar.

Aquí hay un video de la máquina de soldadura por haz de electrones moderna:

Aplicaciones de la soldadura por haz de electrones:

La soldadura electrónica tiene una amplia gama de usos. aquí he enumerado algunos de ellos y esos son:

• Se utiliza para soldar y taladrar la pieza de trabajo.
• La soldadura por haz de electrones se utiliza en diversas industrias, como la marina, la automotriz, la aeronáutica, la fabricación, etc.
• También se utiliza en el sector de la defensa para la fabricación de diversos productos.
• Es para unir dos metales similares o diferentes.
• Para unir material refractario y estos son tungsteno, cerámica, etc.
• También se utiliza en las industrias médicas.
• La soldadura de electrones corta las ranuras estrechas de 25 micras.

Ventajas de la soldadura por haz de electrones:

Estas son algunas de las ventajas de la soldadura por haz de electrones:

• No hay requisitos para el material de relleno en la soldadura electrónica.
• Hay muy poca distorsión.
• Los defectos de soldadura también aparecen mucho menos.
• La soldadura electrónica también suelda el material duro.
• El acabado superficial obtenido en este proceso es alto.
• También proporciona una alta tasa de unión de metales.
• La zona de calor efectivo y la soldadura son estrechas.
• Este proceso también ayuda a unir metales uniformes y de difusión.
• El proceso de soldadura es continuo y firme.
• La pieza de trabajo tiene propiedades de alta resistencia y mantiene hasta el 95 % de la resistencia de los materiales base.
• Este proceso de soldadura por haz es muy preciso.
• El proceso de soldadura está completamente automatizado.

Desventajas de la soldadura por haz de electrones:

Las desventajas de la soldadura por haz de electrones son las siguientes:

• El proceso no puede ser realizado por un trabajador semicualificado, por lo que requiere un trabajador altamente calificado, lo que significa que la persona debe tener conocimiento del proceso de soldadura electrónica.
• El tamaño de la pieza de trabajo no es grande, está limitado debido a la cámara de vacío.
• Se requiere un alto mantenimiento.
• El equipo de soldadura de electrones es costoso.
• El costo de instalación y capital es alto.
• La soldadura de electrones tiene radiación de rayos X y eso es un problema importante para humanos y
• Los gastos de producción también son altos.

Conclusión:

Ahí lo tiene:la descripción detallada de la soldadura por haz de electrones.

Espero que encuentres este artículo interesante. También hemos cubierto muchos artículos basados ​​en el conocimiento sobre temas de ingeniería mecánica, no dude en consultarlos también.