ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Принципы работы телевизора, электронного микроскопа и электронного сварочного аппарата одинаковы. Разница в том, что для телевизора или микроскопа требуются пучки электронов малой мощности, а для машиностроения — большой. Главные части электроннолучевых установок является электронная пушка (источник, генератор электронов) и устройства (пластины, катушки и т. д.), формирующие электромагнитное поле высокого напряжения, которое ускоряет, сосредотачивает и направляет пучок электронов.
Электронно-оптические элементы динамической фокусировки дают возможность быстро изменять фокусное расстояние всей системы по командам от управляющего устройства или ЭВМ. Чтобы электроны не тратили энергию на столкновение с молекулами воздуха и чтобы заготовка не окислялась при разных технологических операциях, ее вместе с «пушкой» устанавливают в глубокий вакуум, где давление приблизительно в миллиард раз меньше атмосферного.
Электронный луч может работать как идеальная металлургическая печь. Причем пучок электронов расплавляет металл в очень тонком слое, который затем мгновенно передает тепло в соседние, холодные области металла. При этом производится измельчение зерен металла и хрупкие материалы становятся пластичными, мелкозернистая, подобно стеклу, структура металла дает возможность довести прочность поверхности до предельных значений. При закалке режущего инструмента таким методом увеличивается срок его жизни в несколько раз.
Не следует думать, что электроннолучевая технология (ЭЛТ) применима только для деталей небольших размеров. В современных устройствах с мощностью пучка до нескольких мегаватт можно выплавлять слитки массой в десятки тонн. Электроннолучевой переплав идеален в смысле чистоты. Причем чистый металл можно подучить то в виде порошков, то в виде слитков сложной формы. Можно переплавлять в условиях стерильной чистоты отходы ценных металлов. Эти «отходы» заключают в себе огромный труд, который потребовался бы для добычи редких и ценных металлов.
Электронный луч имеет возможность сваривать любые тугоплавкие металлы, камни и керамику. При электроннолучевой сварке тратится в 20 раз меньше электроэнергии, чем при дуговой. Ведь в этом случае не приходится впустую разогревать большие объемы материала. Луч легко перемещать, отклоняя поток электронов магнитным полем и оставляя сам продукт неподвижным. Достигается ювелирная точность сварки и отпадает необходимость в громоздких приспособлениях для перемещения изделий. Для сварки корпусов ракет, деталей подводных кораблей, тепловыделяющих элементов атомных станций разработаны сварочные камеры диаметром более 10 м. Вес обрабатываемых в них заготовок достигает 25 т.
