Verfahren zum Verbinden von Werkstücken reit Hilfe eines Ladungsträgerstrahles In der modernen Fertigungstechnik gibt es zahl reiche verbindungstechnische Aufgaben, die sich mit den herkömmlichen Verfahren, nämlich dem Schweis- sen, Hart- und Weichlöten nicht befriedigend lösen lassen. Dies gilt in besonderem Masse für die Herstellung fester duktiler Verbindungen von mehr oder weniger ungleichartigen Materialien sowie für die feste Verbindung von Materialien, die wegen ihres besonderen Gefüges oder wegen ihres Wärmebehand lungszustandes nicht hoch erhitzt werden sollen.
Den herkömmlichen Schmelz-Schweissverfahren sind bei der Verschweissung ungleichartiger Materia lien durch deren unterschiedliche thermische Eigen schaften enge Grenzen gesetzt. Auch versagen diese Verfahren bei allen Metall-Kombinationen, bei denen brüchige intermetallische Verbindungen auftreten können, da diese Verbindungen eine duktile Ver- schweissung unmöglich machen. In der Schweisszone treten nämlich stets alle verschiedenen Mischungs verhältnisse der miteinander zu verschweissenden Metalle auf, so dass sich mindestens in einem Teilbereich brüchige intermetallische Verbindungen bilden können.
Die bisher üblichen Lötverfahren erfordern eine Erhitzung der ganzen zu verbindenden Teile oder grosser Bereiche davon, in allen Fällen müssen die verwendeten Lote einen niedrigeren Schmelzpunkt haben als die miteinander zu verbindenden Materia lien. Es kommt deshalb insbesondere auch beim Hartlöten vor, dass sich für eine Materialkombination kein Lot finden lässt, das nicht mit einer der beiden Komponenten eine - brüchige Verbindung eingeht.
Zum anderen besteht -der Nachteil, dass Lote, die sich bei verhältnismässig niedrigen Temperaturen verwenden lassen, in der Regel eine geringe Festig keit haben. - Für die Verschweissung ungleicher Materialien sind die Widerstands-Schweissverfahren (Punkt-, Roll- naht, Widerstands-Stumpfschweissen) sowie das Ab- brenn-Stumpfschweissen besser geeignet als Flamm- und Lichtbogenschweissen, denn sie ermöglichen eine direkte Erhitzung der Verbindungszone allein. A11 diese Verfahren sind jedoch auch abhängig von den thermischen und zusätzlich von den elektrischen Ma terialeigenschaften.
Ferner sind sie in Form und/oder Grösse der zu verschweissenden Flächen beschränkt. Auch die Entstehung spröder Verbindungszonen durch intermetallische Verbindungen bleibt bestehen..
Für die Durchführung von Lotungen bei Er hitzung nur- einer schmalen Zone wurde das Lö ten mit Hochfrequenz-Induktionsheizung entwickelt. Seine Anwendung ist jedoch an besondere Geometrie und Materialeigenschaften der Werkstücke gebunden und dadurch in seiner Anwendungsmöglichkeit sehr stark eingeschränkt. Auch besteht hier ebenso wie bei den herkömmlichen Lötverfahren die Bedingung, dass das Lot einen niedrigeren Schmelzpunkt haben muss als die miteinander zu verbindenden Materialien: Es ist bekannt, zwei Werkstücke mit Hilfe eines Ladungsträgerstrahles miteinander zu verschweissen.
Bei Ausnützung des sogenannten Tiefschweissef- fektes dringt dabei der Ladungsträgerstrahl an der Auftreffstelle unter Bilden einer schmalen, hocher hitzten Zone tief in das Material ein und gibt dabei seine Energie entlang der gesamten Eindringtiefe direkt an das Material ab. Das Material wird dabei aufgeschmolzen und beim Weiterbewegen oder Ab schalten des Ladungsträgerstrahles bildet- sieh eine einwandfreie Verschweissung. Es ist auch bekannt, dieses Verfahren zum Verschweissen von thermisch unterschiedlichen Materialien zu verwenden.
Die ungleichen thermischen Eigenschaften der Materialien werden dabei durch ungleiche Verteilung der einge- strahlten Leistung auf die beiden Materialien ausge glichen. Diese ungleiche Verteilung der eingestrahlten Leistung wird dadurch erreicht, dass der Ladungs trägerstrahl seitlich zur Stossfuge versetzt wird. Dabei werden jedoch stets beide Stossflächen auge schmolzen, so dass also eine echte Verschweissung entsteht.
Das Tiefschweissen mittels eines Ladungsträger strahles lässt sich jedoch ohne besondere Vorkehrun gen nicht zur Lösung der eingangs geschilderten Aufgaben verwenden. Insbesondere tritt bei der Verschweissung ungleicher Materialien, besonders Metalle, trotz der geringen Breite einer Tiefschweis- sung ebenfalls vielfach die Bildung von interme tallischen Verbindungen auf, deren Sprödigkeit die Brauchbarkeit der Schweissung herabsetzt.
Alle die geschilderten Schwierigkeiten bei der Herstellung fester duktiler Verbindungen von mehr oder weniger ungleichartigen Materialien sowie bei der Herstellung fester Verbindungen von Materialien, die wegen ihres besonderen Gefüges oder Wärme behandlungszustandes nicht hoch erhitzt werden dürfen, werden durch das Verfahren nach der vor liegenden Erfindung überwunden. Dieses Verfahren findet z. B. Anwendung zum Verbinden von Werk stücken über Verbindungsflächen, welche zumindest aus einer in der Verbindungsfläche gelegenen Rich tung zugänglich sind, d. h. also beispielsweise zur Herstellung von Stumpfschweissungen.
Auch bei dem neuen Verfahren wird zur Her stellung der Verbindung ein Ladungsträgerstrahl verwendet, doch werden bestimmte .Vorkehrungen getroffen, um eine einwandfreie, von allen Nachteilen freie Verbindung zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Ver fahren zum Verbinden von Werkstücken mit Hilfe eines in einer in der Verbindungsfläche der Werk stücke liegenden Richtung auftreffenden Ladungs trägerstrahles. Gemäss der Erfindung wird zwischen die miteinander zu verbindenden Stossflächen der Werkstücke ein zusätzliches Material eingebracht, das von den zu verbindenden Werkstücken material- mässig verschieden ist, und es wird dieses zusätzliche Material mittels des Ladungsträgerstrahles aufge schmolzen.
Die Auftreffstelle und/oder die Form des Ladungsträgerstrahles wird dabei zweckmässig so gewählt, dass nur das zusätzliche Material durch den Strahl direkt aufgeschmolzen wird. Dies wird z. B. dadurch erreicht, dass der Ladungsträgerstrahl auf das zusätzliche Material fokussiert wird. Sind dabei die beiden Werkstücke in üblicher Weise in einem unter Vakuum stehenden Raum gelagert, so ist der Wärmeübergang zwischen dem zusätzlichen Material und den beiden Werkstücken sehr gering, und es wird deshalb das zusätzliche Material aufgeschmol zen, ohne dass unzulässig dicke Werkstoffschichten der beiden Werkstücke thermisch sehr hoch bean sprucht werden.
Das geschmolzene Material fliesst dann auf die Stossflächen der Werkstücke auf und bildet eine einwandfreie Verbindung. Sehr vorteilhaft ist es, bei dem neuen Verfahren die Intensität des Ladungsträgerstrahles .in an sich bekannter Weise so hoch zu wählen, dass der Strahl an der Auftreffstelle unter Bilden einer schmalen, hocherhitzten Zone tief in das Material eindringt und dabei seine Energie entlang der Eindringtiefe direkt an das Material abgibt. Die Auftreffstelle und oder die Form des Ladungsträgerstrahles kann auch hier so gewählt werden, dass nur das zusätzliche Material durch den Strahl direkt aufgeschmolzen wird.
In diesem Fall fliesst also das verflüssigte zusätzliche Material auf beiden Stossflächen auf, d.h. es wird keine direkte Schweissung vorgenommen.
Ebenso ist es möglich, die Auftreffstelle und/ oder die Form des Ladungsträgerstrahles so zu wählen, dass nur das zusätzliche Material und eine an eine der Stossflächen angrenzende dünne Werk stoffschicht durch den Strahl direkt aufgeschmolzen werden. In diesem Fall wird also auf der einen Seite der Schweisszone eine direkte Verschweissung des Werkstückmaterials mit dem zusätzlichen Mate rial erreicht, während auf der anderen Seite das verflüssigte zusätzliche Material auf die nicht direkt vom Strahl erhitzte Stossfläche des anderen Werk stückes auffliesst.
In vielen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, die Auftreffstelle und/oder die Form des Ladungsträ- gerstrahles so zu wählen, dass das zusätzliche Material und eine daran angrenzende dünne Schicht jedes der benachbarten Werkstücke direkt aufgeschmolzen wer den. In diesem Fall wird also auf jeder Seite der Schweisszone eine direkte Verschweissung des Werk stückmaterials mit dem zusätzlichen Material erreicht, wobei die Dicken der aufgeschmolzenen und ther misch hoch beanspruchten Werkstoffschichten sehr klein gehalten werden können.
Das neue Verfahren ermöglicht den Vorteil, dass das Material der Werkstücke nur in einer sehr schma len Zone aufgeschmolzen wird. Diese Beschränkung der Erhitzung auf einen sehr kleinen, entlang der Stossfuge fortschreitenden Bereich. setzt das Ausmass der auftretenden unerwünschten Wärmewirkungen, z. B. Spannungen, Verzug längs der Naht und der angrenzenden Bereiche weit herab im Vergleich mit konventionellen Hartlötungen und auch Widerstands- stumpfschweissungen, bei denen die ganze Länge der Stossfuge gleichzeitig erhitzt werden muss.
Gegenüber dem ebenfalls bekannten Hochfrequenzhartlöten be steht der Vorteil, dass die Schmelzzone noch wesent lich schmaler gehalten werden kann als bei diesem bekannten Verfahren und dass die Erhitzung in Nahtrichtung fortlaufend erfolgt. Die Naht kann also bei dem neuen Verfahren beliebig lang sein.
Das zusätzliche Material wird vorteilhaft in Form eines Streifens oder einer Folie zwischen die Stoss flachen der miteinander zu verbindenden Werkstücke eingebracht. Man ist dabei in der Auswahl der Mate rialien in keiner Weise beschränkt, da zwischen die Werkstücke auch Zusatzmaterial eingebracht werden kann, dessen Schmelzpunkt über dem einer oder beider zu verbindenden Komponenten liegt. Auch Zusatzmaterialien, die einen der Werkstoffe schlecht benetzen, können vielfach verwendet werden, da die Durchwirbelung der Schmelzzone ein Zusammen- fliessen begünstigt.
Das zusätzliche Material kann auch als Pulver in die Stossfuge eingebracht werden. Dabei kann beim Bearbeitungsvorgang laufend Pulver in die Stossfuge eingeschüttet oder eingepresst werden. Es ist auch möglich, das Pulver zu Streifen zu pressen oder zu sintern und diese Streifen beim Bearbeitungs vorgang zwischen die miteinander zu verbindenden Werkstücke einzulegen. Es ist auch möglich, das zusätzliche Material als Draht mit gesteuerter Ge schwindigkeit zuzuführen. Ebenso kann das Material durch Erhitzung aus einer Aufschlämmung oder aus einer anderen chemischen Verbindung freigesetzt werden.
Zur Verhinderung einer Einsattelung der Ver bindungszone ist es vorteilhaft, das zusätzliche Ma terial an der Verbindungsstelle über die Aussenflä chen der Werkstücke, besonders über die dem Strahl zugewandte Fläche überstehen zu lassen. Auf diese Weise lässt sich eine beiderseits erhabene Verbin dungszone erzielen.
Wird das zusätzliche Material in Form eines Streifens eingebracht, welcher die Form eines T-Pro- files hat, so wird das Einlegen des Streifens erleich tert, und es wird sein Herausfallen verhindert. Bei zylindrischen Teilen, z. b. bei Rohren, die längs ihres Umfanges stumpf verschweisst werden sollen, wird zweckmässig durch einen Ring mit T-Profil eine Zentrierung der Rohre zueinander erreicht. Wird das zusätzliche Material als Streifen mit einem I-Profil verwendet, so wird mit Vorteil eine genaue Aus richtung der Stosskanten auch auf grössere Längen erreicht und aufrecht erhalten.
Eine solche Mass- nahme ist offensichtlich in der konventionellen Löt- technik nicht möglich, da dort die Lötfuge stets über eine grosse, meist ihre ganze Länge gleichzeitig er hitzt wird.
Das zusätzliche Material wird mit Vorteil stets so gewählt, dass die Zusammensetzung des Materials in der Schweisszone hinsichtlich seines Korrosions verhaltens, seines Gefüges, seiner Festigkeitseigen schaften, seiner Duktilität oder seiner Härte in vor gegebener Weise beeinflusst wird. Dabei ist man in der Auswahl des Materials in keiner Weise be schränkt, da Material verwendet werden kann, des sen Schmelzpunkt bei oder über dem mindestens eines der zu verbindenden Materialien liegt.
Das neue Verfahren findet vorteilhaft Anwen dung zum Verbinden von zwei Werkstücken aus verschiedenen Materialien, die sich infolge der Bil dung von spröden intermetallischen Verbindungen in der Schweisszone nicht duktil miteinander ver- schweissen lassen. In diesem Fall wird ein zusätz liches Material gewählt, das mit beiden miteinander zu verbindenden Materialien duktil verschweissbar ist, und es wird dieses zusätzliche Material in einem Arbeitsgang mit beiden Werkstücken verbunden.
Dabei entsteht eine einwandfreie Verbindung mit beiden angrenzenden Stossflächen ohne dass eine Vermischung der- beiden unverträglichen Werkstoffe in störendem Masse auftritt. So konnte z. B. eine duktile Verbindung Molybdän-Stahl mit Hilfe einer Nickel-Zwischenlage und eine Verbindung hoher Biegefestigkeit zwischen Kupfer und Aluminium durch eine Zinkzwischenlage erzielt werden.
Andererseits lassen sich als Zwischenlage Mate rialien verwenden, die sich nur wenig vom Grund material bzw. den Grundmaterialien unterscheiden, aber sich jedenfalls davon unterscheiden. Dies hat den Zweck, die Zusammensetzung des Materials in der Schweisszone in gewünschtem Sinne zu beein flussen. So lässt sich z. B. eine Verarmung der Schweisszone an einem leichtflüchtigen Legierungs bestandteil durch Überschuss dieses Bestandteiles in der Zwischenlage vermeiden.
Bei hartbaren Stählen oder aushärtbaren Legierungen lässt sich durch Ver wendung eines zusätzlichen Materials von niedrige rem Kohlenstoffgehalt bzw. niedrigerem Gehalt des sich ausscheidenden Bestandteiles eine Aufhärtung der Verbindungszone herabsetzen oder ganz vermei den. Beim Verbinden von Werkstücken aus reinem sprödem Sintermaterial lässt sich beispielsweise ein Zwischenmaterial wählen, das vorzugsweise als Bin der im Sintermaterial enthalten ist. In diesem Fall entsteht an der Verbindungsstelle eine Anreicherung des Sintermaterials an Binder; die eine durchaus erwünschte höhere Duktilität der Verbindungsstelle zur Folge hat.
Das zusätzliche Material, welches in die Stoss- fuge zwischen die miteinander zu verbindenden Werkstücke eingebracht wird, kann vorteilhaft so gewählt werden, dass zwischen den zu verbindenden Werkstücken eine thermisch oder elektrisch isolie rende Verbindung entsteht. Ebenso kann es vorteil haft sein, zum Verbinden von Werkstücken aus thermisch oder elektrisch isolierendem Material ein zusätzliches Material guter Leitfähigkeit zu wählen.
Von besonderem Interesse ist die Anwendung des neuen Verfahrens zur Herstellung von Verbindungen zwischen Metall und Keramik oder Glas; Metall und Ferrit-Material oder auch Metall und Halbleiter material oder kristallinem Nichtmetall.
Durch Ver wendung eines entsprechend ausgewählten zusätz lichen Materials lässt sich eine gute Benetzung- des Nichtmetalles, eine gute Anpassung des Ausdeh nungskoeffizienten an der fast immer gegen mecha nische Spannungen empfindlichen Verbindungsstelle mit dem Nichtmetall, ein Auffangen solcher Span nungen durch ein weiches Zwischenmaterial eine möglichst geringe nachteilige Beeinflussung durch das eindiffundierende geschmolzene Material oder beson ders im Fall von Halbleitermaterial ein polarisations freier elektrischer Übergang erzielen.
Besonders im Fall von Verbindungen zwischen Metall und Kera mik oder Metall und Glas ist die Verwendung eines eventuell niedriger schmelzenden Glases oder glas- artigen Materials als zusätzliches Material möglich und vorteilhaft. Die Zugabe eines nichtmetallischen Materials erfolgt zweckmässig in Pulverform.
Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Ver bindungen ausgedehnter Metall- und Nichtmetallteile beispielsweise bei chemischen Apparaturen oder auch bei Düsentriebwerken herstellen. Insbesondere lassen sich Keramikteile an thermisch oder chemisch hochbeanspruchte Stellen ansetzen. Weiterhin lassen sich metallische oder elektrische Zuführungen oder Wärmeableitungen durch isolierende nichtmetallische Gefässwandungen schaffen. Weiterhin gelingt es, Kontakte und Kühlbleche auf Halbleiterteile aufzu bringen oder elektrische Zuführungen oder Leiter für den Magnetisierungsstrom an Ferrit-Teilen zu befestigen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Ausführungsbeispiele darstellenden Fig. 1 bis 7 näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung; Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung eines Teiles der Einrichtung nach Fig. 1 Fig. 3 die miteinander zu verbindenden Materia lien und ein in Streifen eingebrachtes zusätzliches Material ; Fig. 4 zwei miteinander zu verbindende Materia lien und das als Pulverform eingebrachte zusätzliche Material Fig. 5 zwei miteinander zu verbindende Materia lien, bei welchen das zusätzliche Material als Streifen mit I-Profil eingelegt ist;
Fig. 6 zwei miteinander zu verbindende Rohre, teilweise im Schnitt gezeichnet, bei welchen als zu sätzliches Material ein Ring mit T-Profil eingelegt ist Fig. 7 eine mit Hilfe des neuen Verfahrens her gestellte Verbindung zwischen einem elektrisch leiten den Draht und einer diesen umgebenden Metallplatte.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gerät ist mit I die Kathode, mit 2 der Steuerzylinder und mit 3 die geerdete Anode des Strahlerzeugungssystemes be zeichnet. Im Gerät 4 wird eine Hochspannung von beispielsweise 100 kV erzeugt und mittels eines Hochspannungskabels dem Gerät 5 zugeführt. Dieses Gerät dient zur Erzeugung der regelbaren Heizspan nung und der regelbaren Steuerzylindervorspannung. Diese Spannungen werden über ein Hochspannungs kabel dem Strahlerzeugungssystem 1, 2, 3 zugeführt. Das Gerät 5 kann so ausgelegt sein, dass es eine sich periodisch ändernde Steuerzylindervorspannung lie fert. In diesem Fall wird vom Strahlerzeugungssystem eine Folge von Elektronenstrahlimpulsen erzeugt.
In Strahlrichtung gesehen unterhalb der Anode 3 ist ein Ablenksystem 6 angeordnet, welches zur Ju stierung des Elektronenstrahles 11 dient. Der Ge nerator 7 dient zur Stromversorgung des Ablenk- systemes 6.
Unterhalb des Ablenksystemes 6 ist eine Blende 8 angeordnet, welche mittels der Knöpfe 9 und 10 in der Papierebene und senkrecht zur Papierebene bewegt werden kann. Nach erfolgter Justierung des Elektronenstrahles 11 tritt dieser durch ein geerdetes Rohr 12 und wird mittels der elektromagnetischen Linse 13, deren Stromversorgungsgerät mit 17 be zeichnet ist, auf die im Bearbeitungsraum 28 ange ordneten Werkstücke 15, 16 fokussiert.
Ein unterhalb der Fokussierungslinse 13 ange ordnetes elektromagnetisches Ablenksystem 14, zu dessen Stromversorgung der Generator 19 vorgese hen ist, dient zur Ablenkung des Elektronenstrah les 11 relativ zu den Werkstücken 15, 16.
Zur Beobachtung der Werkstücke 15, 16 dient ein Mikroskop 18, dessen Objektivlinse 20 vom eigentlichen Mikroskopträger getrennt und in der Achse des Elektronenstrahles 11 angeordnet ist. Die Wirkungsweise dieses Beobachtungssystemes, welches zugleich mit einem optischen System zur Auflicht beleuchtung der Werkstücke 15, 16 vereinigt ist, soll hier nicht näher erläutert werden.
Im Bearbeitungsraum 28 sind die Werkstücke 15, 16 mittels einer Haltevorrichtung 21 auf einem sche matisch dargestellten Kreuztisch 22 angeordnet, wel cher mittels des Handrades 27 in einer Richtung und mittels eines hier nicht dargestellten weiteren Hand rades in der dazu senkrechten Richtung bewegt wer den kann.
Wie insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist zwischen die Werkstücke 15 und 16 ein Streifen 23 aus zusätzlichem Material eingebracht. Die Auftreff- stelle des Elektronenstrahles 11 ist so gewählt, dass von dem Strahl das zusätzliche Material 23 und ein dünner Materialbereich des Werkstückes 16 direkt aufgeschmolzen wird. Es entsteht hier also eine direkte Verschweissung an der Stossfläche 16, 23. Beim Weiterbewegen des Elektronenstrahles 11 in Nahtrichtung fliesst das verflüssigte Material auf die Stossfläche des Werkstückes 15 auf und bildet eine feste Verbindung 15, 23.
Wird der Elektronenstrahl 11 nach links ver schoben, so trifft er nur noch auf den Streifen 23 auf. In diesem Fall wird nur der Streifen direkt erhitzt und geschmolzen und das verflüssigte Material fliesst beim Weiterbewegen des Strahles auf die Stossflächen der Werkstücke 15 und 16 auf und bildet mit diesen eine feste Verbindung. Das zusätzliche Material wird vorteilhaft in Form eines Streifens 24 zwischen die Werkstücke 15 und 16 eingebracht, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Der Streifen steht dabei zu beiden Seiten über die Werkstückoberfläche vor. Auf diese Weise wird eine beiderseits erhabene Verbindungs zone hergestellt.
Fig. 4 zeigt die beiden Werkstücke 15 und 16, zwischen die das zusätzliche Material in Form von Pulver 25 eingebracht ist. Dieses Pulver ist Vorzugs weise vor der Bearbeitung zu einem Streifen gepresst und gesintert worden.
Fig. 5 zeigt die beiden miteinander zu verbinden den Werkstücke 15 und 16, zwischen die in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zusätzliches Mate rial in Form eines Streifens 33 mit I-Profil einge- bracht ist. Durch diesen Streifen wird eine genaue Ausrichtung der Stosskanten der Werkstücke 15 und 16 auch auf eine grössere Länge erreicht und aufrechterhalten. Weiterhin wird gewährleistet; dass eine beiderseits erhabene Verbindungszone entsteht.
Fig. 6 zeigt zwei Rohre 34 und 35, die längs ihres Umfanges miteinander verbunden werden sol len. Zwischen die Rohre ist ein Ring 36 mit T -Profil eingelegt. Dieser Ring besteht aus dem zusätzlichen Material, und er ermöglicht eine Zentrierung der Rohre 35 und 36.
Fig. 7 zeigt die mit Hilfe des neuen Verfahrens hergestellte Verbindung eines Drahtes 38 mit einem umgebenden Metall 37. In die in diesem Fall ring förmige Stossfuge ist ein nichtmettallisches pulver förmiges Material 39 eingebracht, welches mit Hilfe des Elektronenstrahles 11 aufgeschmolzen wird. Zu diesem Zwecke wird entweder das Werkstück 37 um die Achse des Drahtes 38 gedreht oder der Elektro nenstrahl 11 wird mit Hilfe des Ablenksystemes 14 kreisförmig um den Draht 38 bewegt. Dabei wird das zusätzliche Material 39 aufgeschmolzen und fliesst an den Draht 38 und das Metall 37 an. Es ist also eine elektrisch isolierende Verbindung entstanden.
Anstelle des in den Ausführungsbeispielen er wähnten Elektronenstrahles 11 kann auch ein anderer Ladungsträgerstrahl, beispielsweise ein Ionenstrahl Verwendung finden. Es ist möglich, diesen Strahl nicht nur kontinuierlich sondern auch gegebenen falls intermittierend auf die Werkstücke auftreffen zu lassen.