Materialbearbeitung mit Elektronenstrahlen Stand und Entwicklungstendenzen

Zusammenfassung

Der mit Elektronen-und Laserstrahlen verbundene Energietransport und die Energieumwandlung in Wärme durch Wechselwirkungen zwischen dem Strahl und kompakter Materie bildet die Grundlage für eine ganze Reihe von Strahltechnologien. Die Gemeinsamkeiten zwischen beiden Strahlenarten machen die Technologien vergleichbar. Ihre unterschiedliche physikalische Natur differenziert ihre vorzugsweisen Einsatzbereiche.

Die trägheitsarme Ablenkbarkeit, die Unabhängigkeit der Energieabsorption von den optischen Eigenschaften des Werkstoffs und der hohe Wirkungsgrad bei der Strahlerzeugung sind wichtige elektronenstrahlspezifische Merkmale. An Beispielen aus der Dünnschichtbearbeitung, dem Elektronenstrahlschweißen und der thermischen Oberflächenveredelung wird gezeigt, wie diese und weitere Besonderheiten zur Ausgestaltung der Verfahren genutzt werden können.

Summary

The energy transfer linked with electron and laser beams, and the conversion of energy to heat caused by the interactions between the beam and solid matter, give the foundation for a series of beam technologies. Common features of both beam types permit a comparison of these techniques. Above all, it is the different physical nature of the beams that determines their preferable fields of use.

The most important specific features of the electron beam are low-inertia deflectability, an energy absorption that is independent of the optical properties of the material, and the high efficiency of beam generation. By way of examples from thinfilm machining, electron beam welding and thermal surface modification it is shown how these and other particular features contribute to a favourable layout of the corresponding techniques.