Một câu hỏi thường gặp trong sản xuất tiên tiến là: Hàn chùm tia điện tử (EBW) có cần bơm chân không không? Câu trả lời ngắn gọn là có, trong phần lớn các trường hợp. Bơm chân không không chỉ là một phụ kiện mà còn là trái tim của hệ thống EBW thông thường, cho phép nó phát huy những khả năng độc đáo.
Cốt lõi của EBW liên quan đến việc tạo ra một luồng electron tập trung tốc độ cao để làm nóng chảy và kết dính vật liệu. Quá trình này đặc biệt nhạy cảm với các phân tử khí. Trong môi trường không chân không, các phân tử này sẽ va chạm với các electron, khiến chùm tia bị tán xạ, mất năng lượng và mất hội tụ. Kết quả sẽ là một mối hàn rộng, không chính xác và kém hiệu quả, hoàn toàn phá vỡ mục đích chính xác tuyệt đối và độ xuyên thấu sâu của EBW. Hơn nữa, cực âm của súng electron, nơi phát ra electron, hoạt động ở nhiệt độ cực cao và sẽ bị oxy hóa và cháy ngay lập tức nếu tiếp xúc với không khí.
Do đó, hàn chân không cao (EBW), dạng hàn phổ biến nhất, đòi hỏi một môi trường cực kỳ sạch, thường từ 10⁻² đến 10⁻⁴ Pa. Để đạt được điều này, cần một hệ thống bơm đa tầng tinh vi. Đầu tiên, một bơm thô sẽ loại bỏ phần lớn khí quyển, sau đó là một bơm chân không cao, như bơm khuếch tán hoặc bơm phân tử tuabin, tạo ra các điều kiện nguyên sơ cần thiết cho hoạt động tối ưu. Điều này đảm bảo mối hàn không nhiễm bẩn, có độ toàn vẹn cao, khiến nó trở nên không thể thiếu trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, y tế và bán dẫn.
Một biến thể được gọi là EBW Chân không Trung bình hoặc Chân không Mềm hoạt động ở áp suất cao hơn (khoảng 1-10 Pa). Mặc dù giảm đáng kể thời gian bơm xuống để tăng năng suất, nhưng nó vẫn cần bơm chân không để duy trì môi trường áp suất thấp được kiểm soát này nhằm ngăn ngừa sự phân tán và oxy hóa quá mức.
Ngoại lệ đáng chú ý là phương pháp hàn chân không (Non-Vacuum EBW), trong đó quá trình hàn được thực hiện trong môi trường khí quyển mở. Tuy nhiên, điều này dễ gây hiểu lầm. Mặc dù buồng hàn đã được loại bỏ, bản thân súng điện tử vẫn được duy trì trong môi trường chân không cao. Chùm tia sau đó được chiếu qua một loạt các khe hở áp suất chênh lệch vào không khí. Phương pháp này gặp phải hiện tượng tán xạ chùm tia đáng kể và yêu cầu che chắn tia X nghiêm ngặt, do đó chỉ được sử dụng trong một số ứng dụng khối lượng lớn.
Tóm lại, sự kết hợp giữa chùm tia điện tử và bơm chân không chính là yếu tố tạo nên công nghệ mạnh mẽ này. Để đạt được chất lượng và độ chính xác tối ưu mà EBW nổi tiếng, bơm chân không không phải là một lựa chọn—mà là một điều kiện tiên quyết.
Thời gian đăng: 10-11-2025
