電子束加工原理

1.電子束加工原理
電子束加工（electron beam machining，EBM）是在真空條件下，利用電子槍中產(chǎn)生的電子經(jīng)加速、聚焦后能量密度為106～109w/cm2的極細(xì)束流高速沖擊到工件表面上極小的部位，并在幾分之一微秒時間內(nèi)，其能量大部分轉(zhuǎn)換為熱能，使工件被沖擊部位的材料達(dá)到幾千攝氏度，致使材料局部熔化或蒸發(fā)，來去除材料。

1-發(fā)射陰極 2-控制柵極 3-加速陽極 4-聚焦系統(tǒng) 5-電子束斑點 6-工件 7-工作臺

2.電子束加工的特點
高功率密度 屬非接觸式加工，工件不受機(jī)械力作用，很少產(chǎn)生宏觀應(yīng)力變形，同時也不存在工具損耗問題。
電子束強(qiáng)度、位置、聚焦可精確控制，電子束通過磁場和電場可在工件上以任何速度行進(jìn)，便于自動化控制。
環(huán)境污染少 適合加工純度要求很高的半導(dǎo)體材料及易氧化的金屬材料。

3.電子束加工的應(yīng)用
1）電子束打孔
不銹鋼、耐熱鋼、寶石、陶瓷、玻璃等各種材料上的小孔、深孔。最小加工直徑可達(dá)0.003mm，最大深徑比可達(dá)10。
像機(jī)翼吸附屏的孔、噴氣發(fā)動機(jī)套上的冷卻孔，此類孔數(shù)量巨大（高達(dá)數(shù)百萬），且孔徑微小，密度連續(xù)分布而孔徑也有變化，非常適合電子束打孔，
塑料和人造革上打許多微孔，令其象真皮一樣具有透氣性。
一些合成纖維為增加透氣性和彈性，其噴絲頭型孔往往制成異形孔截面，可利用脈沖電子束對圖形掃描制出。
還可憑借偏轉(zhuǎn)磁場的變化使電子束在工件內(nèi)偏轉(zhuǎn)方向加工出彎曲的孔，

2）電子束切割
可對各種材料進(jìn)行切割，切口寬度僅有3～6μm。
利用電子束再配合工件的相對運動，可加工所需要的曲面
3）光刻
當(dāng)使用低能量密度的電子束照射高分子材料時，將使材料分子鏈被切斷或重新組合，引起分子量的變化即產(chǎn)生潛象，再將其浸入溶劑中將潛象顯影出來。
把這種方法與其它處理工藝結(jié)合使用，可實現(xiàn)在金屬掩膜或材料表面上刻槽。