Kas ir elektronu staru metināšana?

Elektronu staru metināšana (EBW) ir kausēšanas metināšanas process, kurā tiek izmantots šaurs augstas enerģijas elektronu kūlis, lai izkausētu materiālu un izveidotu metinājumu, kas savieno divus metāla gabalus. Elektroni – negatīvi lādētas subatomiskās daļiņas – tiek paātrināti, līdz tie sasniedz 30 līdz 70 procentus no gaismas ātruma. Šādā ātrumā elektronu stars spēj sasildīt metināmās virsmas līdz vajadzīgajai temperatūrai. EBW ir zema spiediena metināšanas veids, kam nepieciešams augsts vakuums. EBW prasības padara to par vienu no dārgākajiem kausēšanas metināšanas veidiem, taču metināšanas kvalitāte un dziļums padara to par labāko izvēli konkrētās situācijās, piemēram, dažiem aeronautikas lietojumiem.

Atšķirībā no dažiem citiem metināšanas veidiem, elektronu staru metināšanai nav nepieciešama “pildvada” — metāla kvēldiegs, kas novietots starp diviem kopā metināmiem gabaliem. Visa metinājuma šuve ir izveidota no savienoto detaļu metāla. EBW stars ir ļoti šaurs, ļaujot tam darboties situācijās, kad ir vēlama minimāla kopējā materiāla uzsildīšana.

Vakuums ir nepieciešams, lai izveidotu staru kūli EBW. Parasti var izmantot virkni kameru dažādos līmeņos, lai izveidotu EBW, kas var metināt materiālu ārpus vakuuma. Tomēr zema vai bezvakuuma metodes var upurēt metinājuma tīrību, kā arī samazināt dziļumu un palielināt platumu.

Elektronu staru metināšanai ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem kausēšanas metināšanas veidiem. Lielāka EBW dziļuma un platuma attiecība vakuumā padara to labi piemērotu biezām šuvēm. Sijas šaurais virziens palīdz arī ierobežot metināto materiālu deformāciju, samazinot kopējo apsildāmo virsmu. Metinātās šuves izmērs var būt konsekventāks nekā cita veida metinātajām šuvēm, un EBW parasti rada stiprāku šuvi par vidējo.

EBW raksturs var arī padarīt to noderīgu atšķirīgu metālu savienošanā. Elektronu staru metināšana var pat darboties, lai savienotu reaktīvos metālus — metālus, kas viegli reaģē, kad tie tiek karsēti — un ugunsizturīgos metālus — metālus, kas ir karstumizturīgi un kuru kušanas temperatūra pārsniedz 3000–3100 °F (aptuveni 1650–1700 °C).

Visgrūtākā elektronu staru metināšanas iezīme ir aprīkojuma izmaksas, kas ir daudz specializētākas nekā citām kausēšanas metināšanas metodēm. Var būt arī augstas uzstādīšanas izmaksas pirms metināšanas šuves ieklāšanas. Nepieciešamība strādāt vakuumā var arī ierobežot to gabalu izmēru, ko var savienot ar EBW.