DE102006032303A1 - Surface processing device for laser polishing workpieces comprises an evacuated processing chamber containing a workpiece holder and an electron beam source for producing an electron beam for processing the surface of a workpiece - Google Patents

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Abstract

Surface processing device comprises an evacuated processing chamber (2) containing a workpiece holder (6) and an electron beam source (8) for producing an electron beam for processing the surface of a workpiece. The electron beam source is connected to a positioning unit (10) which moves the source inside the processing chamber.

Description

Die Erfindung betrifft eine Oberflächenbearbeitungsvorrichtung.The The invention relates to a surface treatment device.

Zur Bearbeitung von Oberflächen, insbesondere zum Polieren sind spanende Verfahren, chemische Verfahren und thermische Verfahren, beispielsweise das Laserstrahlpolieren, bekannt. Dabei wird die Oberfläche durch Wärmezufuhr aufgeschmolzen. In der flüssigen Phase werden dabei Oberflächenrauheiten in Folge der Grenzflächenspannung geglättet und der Werkstoff erstarrt dann mit einer geglätteten Oberfläche. Beim Laserstrahlpolieren nachteilig ist, dass größere Werkstückoberflächen in einer Vielzahl von Bahnen von dem Laserstrahl überfahren werden müssen, um die gesamte Oberfläche zu bearbeiten. Aufgrund dieser Bahnen kann keine vollständig glatte Oberflächenstruktur erreicht werden, vielmehr ergibt sich durch die Bahnen ein leichtes Rillenprofil.to Processing of surfaces, especially for polishing are machining processes, chemical processes and thermal processes, for example laser polishing, known. In doing so, the surface becomes by heat melted. In the liquid Phase become surface roughness due to the interfacial tension smoothed and the material then solidifies with a smoothed surface. At the Laser polishing is disadvantageous that larger workpiece surfaces in a variety of Trajectories are run over by the laser beam have to, around the entire surface to edit. Because of these tracks can not be completely smooth surface structure be achieved, but rather results from the webs a light Groove profile.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Oberflächenbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, mit welcher insgesamt bessere Oberflächenqualitäten auch bei großen Werkstücken erreicht werden können.It It is therefore an object of the invention to provide an improved surface treatment device to provide with which overall better surface qualities as well at big workpieces can be achieved.

Diese Aufgabe wird durch eine Oberflächenbearbeitungsvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.These Task is by a surface treatment device solved with the features specified in claim 1. Preferred embodiments emerge from the subclaims, the description and the attached figures.

Die erfindungsgemäße Oberflächenbearbeitungsvorrichtung dient zum Oberflächenpolieren mittels Elektronenstrahl, d. h. zum Elektronenstrahlpolieren. Die Vorrichtung weist dazu eine evakuierbare Bearbeitungskammer auf, in deren Inneren zum einen eine Werkstückaufnahme und zum anderen eine Elektronenstrahlquelle angeordnet sind. In der Werkstückaufnahme wird das zu bearbeitende Werkstück fixiert. Die Elektronenstrahlquelle erzeugt einen Elektronenstrahl zur Bearbeitung der Oberfläche des Werkstückes. Hierzu wird zuvor die Bearbeitungskammer über geeignete Pumpen evakuiert. Die Oberflächenbearbeitung mit Elektronenstrahl hat den Vorteil, dass der Elektronenstrahl sehr weit, d. h. auf mehrere Zentimeter aufgeweitet werden kann, so dass große Oberflächenbereiche in einem Arbeitsgang in sehr guter Qualität geglättet werden können.The Surface treatment device according to the invention is used for surface polishing by electron beam, d. H. for electron beam polishing. The Device has for this purpose an evacuable processing chamber, in the interior on the one hand a workpiece holder and on the other an electron beam source are arranged. In the workpiece holder the workpiece to be machined is fixed. The electron beam source generates an electron beam for processing the surface of the workpiece. For this purpose, the processing chamber is previously evacuated via suitable pumps. The surface treatment with electron beam has the advantage that the electron beam very far, d. H. can be widened to several centimeters, so that big surface areas can be smoothed in a single pass in very good quality.

Die Bearbeitung im Vakuum hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Werkstückoberfläche während der Bearbeitung vor Oxidation bzw. Reaktionen mit umgebenden Medien geschützt wird. Auch hierdurch kann die Qualität der polierten Oberfläche weiter gesteigert werden.The Processing in vacuum has about it In addition, the advantage that the workpiece surface during processing from oxidation or reactions with surrounding media is protected. Also this can the quality the polished surface be further increased.

Erfindungsgemäß ist die Elektronenstrahlquelle vollständig im Inneren der Bearbeitungskammer angeordnet und dort an einer Positioniereinrichtung angebracht. Mittels dieser Positioniereinrichtung kann die Elektronenstrahlquelle im Inneren der Bearbeitungskammer bewegt und relativ zu dem zu bearbeitenden Werkstück positioniert werden.According to the invention Electron beam source completely arranged in the interior of the processing chamber and there to a positioning device appropriate. By means of this positioning device, the electron beam source moved inside the processing chamber and relative to the processed workpiece be positioned.

Diese erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, dass mit der Oberflächenbearbeitungsvorrichtung auch sehr große und komplex geformte Werkstücke bearbeitet werden können. Es ist nicht unbedingt erforderlich, das Werkstück relativ zu dem Elektronenstrahl zu bewegen. Vielmehr wird der Elektronenstrahl durch Bewegen der Elektronenstrahlquelle über die zu bearbeitende Werkstückoberfläche geführt. Gerade bei komplexen dreidimensionalen Werkstückoberflächen er möglicht dies, die Elektronenstrahlquelle und damit den Elektronenstrahl bezüglich der Werkstückoberfläche so auszurichten, dass der Elektronenstrahl in einem definierten Winkel auf die Werkstückoberfläche auftrifft, so dass in Abhängigkeit von der gewählten Strahlcharakteristik eine vorbestimmte Eindringtiefe in die Werkstückoberfläche bzw. Geometrie der Energieeinflusszone sichergestellt wird. Vorzugsweise wird der Auftreffwinkel des Elektronenstrahls während der gesamten Bearbeitung im Wesentlichen konstant gehalten, d. h. die Elektronenstrahlquelle wird durch die Positioniereinrichtung so bewegt, dass der Elektronenstrahl während des gesamten Bearbeitungsprozesses in einem vorbestimmten Winkel auf die Werkstückoberfläche auftrifft. Vorzugsweise ist dieser Einfallswinkel 0° bezüglich der Normalen auf die Werkstückoberfläche. Dieser Winkel bietet sich insbesondere für anfangs relativ raue Werkstückoberfläche an. Im Übrigen ist der Winkel vorzugsweise vom Nutzer wählbar, um eine Anpassung an unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben zu ermöglichen. Bei niedrigen Energien ist ein Winkel von 0° bezüglich der Normalen vorteilhaft. Sind bei größeren Energien geringere Eindringtiefen erwünscht, ist ein Winkel größer 0° bezüglich der Normalen vorteilhaft.These inventive arrangement has the advantage that with the surface treatment device also very big and complex shaped workpieces can be edited. It is not essential that the workpiece be relative to the electron beam to move. Rather, the electron beam is moved by moving the Electron beam source over guided the workpiece surface to be machined. Just For complex three-dimensional workpiece surfaces he allows this, the electron beam source and thus to align the electron beam with respect to the workpiece surface, that the electron beam impinges on the workpiece surface at a defined angle, so that in dependence from the chosen one Beam characteristic a predetermined depth of penetration into the workpiece surface or Geometry of the energy-affected zone is ensured. Preferably becomes the angle of incidence of the electron beam during the entire processing kept substantially constant, d. H. the electron beam source is moved by the positioning so that the electron beam while the entire machining process at a predetermined angle impinges on the workpiece surface. Preferably, this angle of incidence is 0 ° with respect to the normal to the Workpiece surface. This Angle is particularly suitable for initially relatively rough workpiece surface. Furthermore the angle is preferably user-selectable for adaptation to enable different machining tasks. At low energies is an angle of 0 ° with respect to Normal advantageous. Are lower penetration depths at higher energies he wishes, is an angle greater than 0 ° with respect to Normal advantageous.

Die erfindungsgemäße Oberflächenbearbeitungsvorrichtung bzw. das unter deren Verwendung ausgeführte Oberflächenbearbeitungsverfahren des Elektronenstrahlpolierens eignet sich für verschiedenste Werkstücke aus Metall. Insbesondere eignet sich das Verfahren für Gegenstände, welche später hochreine Oberflächen aufweisen müssen, beispielsweise im Bereich der Medizin, Biologie oder Chemie. Durch das Elektronenstrahlpolieren können sehr glatte Oberflächen erzielt werden, welche dann auch unempfindlicher gegen Anhaftungen von Partikeln sind.The Surface treatment device according to the invention or the surface processing method of electron beam polishing performed using them is suitable for various workpieces made of metal. In particular, the method is suitable for articles which later high purity surfaces have to have For example, in the field of medicine, biology or chemistry. By can polish the electron beam very smooth surfaces be achieved, which then less sensitive to adhesions of particles.

Um die Elektronenstrahlquelle im Inneren der Bearbeitungskammer optimal ausrichten zu können, ist die Positioniereinrichtung bevorzugt meh rachsig, weiter bevorzugt fünfachsig ausgebildet. Dies ermöglicht es, dass die Positioniereinrichtung in jeder Raumrichtung im Inneren der Bearbeitungskammer positioniert werden kann, so dass die Elektronenstrahlquelle und der von dieser abgegebene Elektronenstrahl immer so ausgerichtet werden kann, dass der Elektronenstrahl an jeder Stelle auch eines komplexen dreidimensionalen Werkstückes im vorbestimmten Winkel, vorzugsweise normal auf die Werkstückoberfläche auftrifft. Bei der fünfachsigen Ausgestaltung der Positioniereinrichtung ist die Positioniereinrichtung beispielsweise so ausgebildet, dass die Elektronenstrahlquelle über die Positioniereinrichtung entlang dreier normal zueinander gerichteter Raumachsen linear verschiebbar und um zwei zueinander normaler Achsen verschwenkbar ist. Alternativ ist es auch möglich, die Elektronenstrahlquelle so auszugestalten, dass sie beispielsweise entlang zweier zueinander normaler Raumachsen linear verschiebbar und bezüglich drei zueinander normaler Achsen drehbar ist. Diese Ausgestaltungen ermöglichen eine sehr freie Ausrichtung des Elektronenstrahls auch bezüglich sehr komplexer Oberflächengeometrien des Werkstückes. Eine freie Positionierbarkeit der Elektronenstrahlquelle in allen Raumrichtungen innerhalb der Bearbeitungskammer könnte auch durch Anbringung der Elektronenstrahlquelle an einem Hexapod realisiert werden, welcher eine schnelle und definierte Positionierung bzw. Bewegung bezüglich der Werkstückoberfläche ermöglicht.In order to optimally align the electron beam source inside the processing chamber, the positioning device is preferably meh r achsig, more preferably formed five axes. This allows the positioning device to be positioned in any spatial direction inside the processing chamber, so that the electron beam source and the electron beam emitted by it can always be aligned such that the electron beam at any point of a complex three-dimensional workpiece at the predetermined angle, preferably normal impact on the workpiece surface. In the case of the five-axis configuration of the positioning device, the positioning device is designed, for example, such that the electron beam source can be displaced linearly and linearly about two mutually normal axes via the positioning device along three normally aligned spatial axes. Alternatively, it is also possible to design the electron beam source in such a way that it can be displaced linearly, for example, along two mutually normal spatial axes and is rotatable with respect to three mutually normal axes. These embodiments allow a very free orientation of the electron beam even with respect to very complex surface geometries of the workpiece. Free positionability of the electron beam source in all spatial directions within the processing chamber could also be realized by attaching the electron beam source to a hexapod, which allows a fast and defined positioning or movement with respect to the workpiece surface.

Zusätzlich kann auch die Werkstückaufnahme mittels einer Positioniereinrichtung im Inneren der Bearbeitungskammer beweg- und positionierbar sein. Das heißt, bei dieser Ausführungsform sind sowohl die Elektronenstrahlquelle als auch die Werkstückaufnahme jeweils über eine Positioniereinrichtung in der Bearbeitungskammer beweg- und positionierbar. Auf diese Weise kann ein Teil der erforderlichen Relativbewegungen zwischen Elektronenstrahlquelle und Werkstück nicht von der Elektronenstrahlquelle ausgeführt werden, sondern von dem Werkstück. Dies vereinfacht den Aufbau der Positioniereinrichtungen von Werk stückaufnahme und Elektronenstrahlquelle, da jede der Positioniereinrichtungen weniger Freiheitsgrade aufweisen muss. Ferner kann durch die Positionierbarkeit von sowohl der Elektronenstrahlquelle als auch der Bearbeitungskammer eine größere Freiheit bei der Positionierung bzw. Ausrichtung von Werkstück und Elektronenstrahlquelle zueinander erreicht werden, so dass die Bearbeitung komplexer dreidimensionaler Oberflächen bzw. Werkstücke vereinfacht wird.In addition, can also the workpiece holder by means of a positioning device in the interior of the processing chamber be movable and positionable. That is, in this embodiment are both the electron beam source and the workpiece holder each over a positioning in the processing chamber moving and positionable. In this way, part of the required Relative movements between electron beam source and workpiece not be carried out by the electron beam source, but of the Workpiece. This simplifies the structure of the positioning of factory recording piece and electron beam source, since each of the positioning devices less Must have degrees of freedom. Further, by the positionability from both the electron beam source and the processing chamber a greater freedom in the positioning or alignment of workpiece and electron beam source to each other, so that the machining of complex three-dimensional Surfaces or workpieces is simplified.

Besonders bevorzugt ist die Werkstückaufnahme durch ihre Positioniereinrichtung um eine Achse drehbar und ansonsten vorzugsweise ortsfest in der Bearbeitungskammer angeordnet. Das heißt, besonders bevorzugt kann das Werkstück um eine Achse relativ zu der Elektronenstrahlquelle gedreht werden. Dies kann beispielsweise eine sich normal erstreckende Achse sein, indem die Werkstückaufnahme auf einem Drehteller angeordnet wird. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Werkstückaufnahme lediglich um diese eine Achse drehbar. Alle anderen Bewegungen, welche zur gewünschten relativen Ausrichtung von Elektronenstrahlquelle und Werkstück bzw. Werkstückaufnahme zueinander erforderlich sind, werden von der Positioniereinrichtung der Elektronenstrahlquelle bereitgestellt.Especially preferred is the workpiece holder rotatable about its axis by its positioning means and otherwise preferably arranged stationary in the processing chamber. The means, especially Preferably, the workpiece be rotated about an axis relative to the electron beam source. This may be, for example, a normally extending axis, by the workpiece holder is arranged on a turntable. According to a particularly preferred Embodiment is the workpiece holder only rotatable about this one axis. All other movements, which to the desired relative orientation of electron beam source and workpiece or Workpiece holder are required to each other are from the positioning the electron beam source provided.

Vorzugsweise weist die Oberflächenbearbeitungsvorrichtung eine Steuereinrichtung auf, welche eine CNC-Steuerung der Positioniereinrichtung der Elektronenstrahlquelle und/oder der Werkstückaufnahme ermöglicht. Dies ermöglicht es, die Elektronenstrahlquelle in vordefinierten Bahnen bzw. vordefinierten Bewegungen, welche von der Positioniereinrichtung der Elektronenstrahlquelle und/oder der Werkstückaufnahme erzeugt werden, relativ zum Werkstück zu bewegen, um die Werkstückoberfläche zu bearbeiten. Dabei wird der Elektronenstrahl vorzugsweise derart bezüglich der Werkstückoberfläche geführt, dass zum einen der Auftreffwinkel des Elektronenstrahls auf die Werkstückoberfläche konstant bleibt und zum anderen vorteilhafterweise auch der Abstand der Elektronenstrahlquelle zu der Werkstückoberfläche konstant gehalten wird. Unterschiedliche Abstände lassen sich jedoch auch durch Einstellung der Elektronenstrahlquelle ausgleichen. So lässt sich der Elektronenstrahl durch elektrische Einstellung der Elektronenstrahlquelle in weitem Bereich fokussiert oder auf einen definierten Durchmesser einstellen. Auf diese Weise kann eine konstante Eindringtiefe des Elektronenstrahls in die Werkstückoberfläche in der gesamten Bearbeitungszone, in welcher das Werkstück bearbeitet werden soll, sichergestellt werden.Preferably has the surface treatment device a control device, which is a CNC control of the positioning the electron beam source and / or the workpiece holder allows. this makes possible it, the electron beam source in predefined paths or predefined Movements, which of the positioning of the electron beam source and / or the workpiece holder are generated to move relative to the workpiece to machine the workpiece surface. In this case, the electron beam is preferably with respect to the Workpiece surface led that on the one hand, the angle of incidence of the electron beam on the workpiece surface remains constant and on the other hand advantageously also the distance of the electron beam source constant to the workpiece surface is held. Different distances can, however, also compensate by adjusting the electron beam source. That's how it works the electron beam by electrical adjustment of the electron beam source focused in a wide range or set to a defined diameter. In this way, a constant penetration depth of the electron beam into the workpiece surface in the entire machining zone in which the workpiece is to be machined, be ensured.

Die erfindungsgemäße Oberflächenbearbeitungsvorrichtung kann vorzugsweise mit Messelementen zur Erfassung der Oberflächengeometrie des zu bearbeitenden Werkstücks ausgestattet sein. So könnten in der Bearbeitungskammer gleichzeitig Messelemente bzw. Scannelemente angeordnet werden, welche die Oberflächengeometrie des zu bearbeitenden Werkstückes erfassen und an die CNC-Steuerung zur späteren Bahnführung des Elektronenstrahls über die Werkstückoberfläche übergeben. Alternativ können die Informationen über die Oberflächengeometrie des Werkstückes z. B. auch aus bestehenden CAD-Daten übernommen werden.The Surface treatment device according to the invention can preferably with measuring elements for detecting the surface geometry of the workpiece to be machined be equipped. So could in the processing chamber simultaneously measuring elements or scanning elements be arranged, which the surface geometry of the machined workpiece capture and to the CNC control for later web guidance of the electron beam over the Transfer workpiece surface. Alternatively you can the information about the surface geometry of the workpiece z. B. also taken from existing CAD data become.

Die Steuereinrichtung ist ferner bevorzugt derart ausgebildet, dass bei der Steuerung der Positioniereinrichtung der Elektronenstrahlquelle und/oder der Werkstückaufnahme das Strahlprofil des von der Elektronenstrahlquelle erzeugten Elektronenstrahls berücksichtigt wird. Das Strahlprofil ist aufgrund der Voreinstellung der Elektronenstrahlquelle bzw. der zugehörigen Elektronenoptik vorbekannt. Wenn dieses Strahlprofil in der Steuereinrichtung in einem geeigneten Speicher hinterlegt ist, kann die Steuereinrichtung das Strahlprofil bzw. die Strahlgeometrie bei der Strahlführung über die Werkstückoberfläche berücksichtigen, so dass eine gleichmäßige Bearbeitung der gesamten Oberfläche sichergestellt wird. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung die Zahl der er forderlichen Bahnen aufgrund der Strahlbreite bzw. des Strahldurchmessers automatisch ermitteln und festlegen. Ferner kann die Steuereinrichtung den Auftreffwinkel an die Strahlgeometrie anpassen, um eine gewünschte Eindringtiefe in der Werkstückoberfläche bzw. eine bestimmte Eindringgeometrie in der Werkstückoberfläche zu erreichen.The control device is furthermore preferably designed such that, in the control of the positioning device of the electron beam source and / or the workpiece holder, the beam profile of the electron beam generated by the electron beam source is taken into account. The beam profile is due to the presetting of the electron beam source or the associated electron optics previously known. If this beam profile is stored in the control device in a suitable memory, the control device can take into account the beam profile or the beam geometry in the beam guidance over the workpiece surface, so that a uniform processing of the entire surface is ensured. For example, the controller can automatically determine and set the number of he required paths due to the beam width and the beam diameter. Furthermore, the control device can adapt the angle of incidence to the beam geometry in order to achieve a desired penetration depth in the workpiece surface or a specific penetration geometry in the workpiece surface.

Die Bearbeitungskammer der erfindungsgemäßen Oberflächenbearbeitungsvorrichtung hat vorzugsweise ein Volumen größer 1 m3, insbesondere größer 2 m3. Es ist jedoch auch möglich, noch erheblich größere Bearbeitungskammern bereitzustellen, um entsprechend große Werkstücke bearbeiten zu können. Die Größe der Bearbeitungskammer kann je nach Größe der zu bearbeitenden Werkstücke im Wesentlichen beliebig sein. Bei großen Bearbeitungskammern muss nur die ausreichende Dichtigkeit der Wandungen der Bearbeitungskammer und insbesondere der Öffnungen wie Türen oder Klappen sichergestellt werden, um die erforderliche Evakuierung erreichen zu können. Entsprechend müssen ausreichend groß dimensionierte Vakuumpumpen in der Vorrichtung zum Evakuieren der Bearbeitungskammer vorgesehen sein.The processing chamber of the surface processing device according to the invention preferably has a volume greater than 1 m 3 , in particular greater than 2 m 3 . However, it is also possible to provide considerably larger processing chambers in order to be able to process correspondingly large workpieces. The size of the processing chamber can be essentially arbitrary, depending on the size of the workpieces to be processed. For large processing chambers only the sufficient tightness of the walls of the processing chamber and in particular the openings such as doors or flaps must be ensured in order to achieve the required evacuation can. Accordingly, sufficiently large-sized vacuum pumps must be provided in the apparatus for evacuating the processing chamber.

Es ist möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. ein entsprechendes Verfahren so einzusetzen, dass die Elektronenstrahlquelle mit geringen Beschleunigungsspannungen von etwa 2 keV betrieben wird. Der Betrieb mit derart geringen Beschleunigungsspannen hat den Vorteil, dass an der Bearbeitungskammer auf eine Abschirmung gegen Röntgenstrahlung verzichtet werden kann. Es ist jedoch auch möglich, die Anlage so auszubilden, dass die Elektronenstrahlquelle mit wesentlich höheren Beschleunigungsspannungen, beispielsweise von 50 keV betrieben wird, um eine entsprechend größere Leistung zur Oberflächenbearbeitung bereitzustellen. Dies ermöglicht eine größere Aufweitung des Elektronenstrahls, so dass größere Flächenbereiche in einem Arbeitsgang bearbeitet werden können, und/oder entsprechend größere Eindringtiefen an der Werkstückoberfläche. Bei derartigen Anla gen kann eine Abschirmung gegen auftretende Röntgenstrahlung erforderlich sein. Dazu können die Wandungen der Bearbeitungskammer in einer speziellen Ausführungsform mit einer Abschirmung gegen Röntgenstrahlung, beispielsweise mit Bleiplatten versehen sein.It is possible, the device according to the invention or to use a corresponding method so that the electron beam source operated with low acceleration voltages of about 2 keV becomes. The operation with such low acceleration margins has the advantage that on the processing chamber on a shield against X-rays can be waived. However, it is also possible to design the plant in such a way that the electron beam source with significantly higher acceleration voltages, for example, is operated from 50 keV to a correspondingly greater power for surface treatment provide. this makes possible a larger expansion of the electron beam, allowing larger surface areas in a single operation can be edited, and / or correspondingly greater penetration depths on the workpiece surface. at Such Anla gene can shield against occurring X-rays to be required. Can do this the walls of the processing chamber in a specific embodiment with a shield against X-rays, be provided for example with lead plates.

Weiter bevorzugt weist die Elektronenstrahlquelle bzw. die Elektronenoptik eine Fokussiereinrichtung auf, mittels welcher der Elektronenstrahl in seiner Geometrie eingestellt bzw. fokussiert werden kann. Dabei ist die Fokussiereinrichtung vorzugsweise über die Steuereinrichtung zur Steuerung der Positioniereinrichtung der Elektronenstrahlquelle einstellbar. Dies ermöglicht es, über eine zentrale Steuerung sowohl die Verfahrwege der Elektronenstrahlquelle, d. h. die Bewegungsbahn des Elektronenstrahls über die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks, und die Geometrie des Elektronenstrahls einzustellen. So können die Strahlgeometrie und die Bahnführung von der Steuereinrichtung optimal aufeinander abgestimmt werden, indem die Strahlengeometrie entsprechend zur Oberflächenkontur des Werkstückes eingestellt und/oder die Bahnführung des Elektronenstrahls an die Strahlgeometrie des Elektronenstrahls angepasst wird. Die Werkstückkontur kann der Steuereinrichtung entweder durch eingegebene CAD-Daten des Werkstückes oder durch Vermessen des Werkstückes mittels einer geeigneten Messeinrichtung bzw. dreidimensionalen Scanners bereitgestellt werden.Further Preferably, the electron beam source or the electron optics a focusing device, by means of which the electron beam can be adjusted or focused in its geometry. there the focusing device is preferably via the control device for Control of the positioning of the electron beam source adjustable. this makes possible it, about a central control both the travel paths of the electron beam source, d. H. the trajectory of the electron beam over the surface of the workpiece to be machined, and adjust the geometry of the electron beam. So can the Beam geometry and the web guide be optimally coordinated by the control device, by the beam geometry corresponding to the surface contour of the workpiece set and / or the web guide of the electron beam to the beam geometry of the electron beam is adjusted. The workpiece contour the controller can either by entered CAD data of the workpiece or by measuring the workpiece by means of a suitable measuring device or three-dimensional scanner to be provided.

Vorteilhafterweise kann die Bearbeitungskammer mit zumindest einer Schleuse zum Ein- und/oder Ausschleusen von Werkstücken versehen sein. Eine solche Schleuse hat den Vorteil, dass Werkstücke in die Bearbeitungskammer eingebracht und/oder aus dieser entnommen werden können, ohne dass das Vakuum in der Bearbeitungskammer zerstört wird. Auf diese Weise können Taktzeiten bei der Bearbeitung vieler Werkstücke verkürzt werden. Die Zufuhr eines Werkstückes in die Bearbeitungskammer erfolgt vorzugsweise derart, dass das Werkstück zu nächst in die mit Umgebungsluft gefüllte Schleuse eingelegt wird, die Schleuse dann geschlossen und evakuiert wird und nach der Evakuierung der Schleuse eine Verbindung zwischen Schleuse und Bearbeitungskammer geöffnet wird, um dann im Vakuum das Werkstück aus der Schleuse in die Bearbeitungskammer zu bewegen. Entsprechend kann zur Entnahme eines Werkstückes zunächst die Schleuse evakuiert werden, dann das Werkstück im Vakuum aus der Bearbeitungskammer in die Schleuse befördert werden und anschließend die Verbindung zwischen Schleuse und Bearbeitungskammer geschlossen werden. Danach kann dann die Schleuse nach außen geöffnet werden, wobei die Schleuse sich wieder mit Umgebungsluft füllt und das Werkstück aus der Schleuse nach außen entnommen werden kann. Beispielsweise für automatisierte Prozesse kann es von Vorteil sein, zwei Schleusen vorzusehen, eine zum Einschleusen von Werkstücken und eine zweite zum Ausschleusen von Werkstücken. Dies ermöglicht es, zu gleicher Zeit ein Werkstück aus der Bearbeitungskammer in die Entnahmeschleuse und ein weiteres Werkstück aus einer Zufuhrschleuse in die Bearbeitungskammer zu bewegen. Während der Bearbeitung in der Bearbeitungskammer können dann das zuvor bearbeitete Werkstück aus der Entnahmeschleuse entnommen werden und ein neues Werkstück in die Zufuhrschleuse eingelegt werden.Advantageously, the processing chamber can be provided with at least one lock for introducing and / or removing workpieces. Such a lock has the advantage that workpieces can be introduced into and / or removed from the processing chamber without destroying the vacuum in the processing chamber. In this way, cycle times when machining many workpieces can be shortened. The supply of a workpiece into the processing chamber is preferably carried out such that the workpiece is first inserted into the air-filled lock, the lock is then closed and evacuated and after the evacuation of the lock, a connection between the lock and processing chamber is opened, then in Vacuum the workpiece from the lock to move into the processing chamber. Accordingly, to remove a workpiece, the lock can first be evacuated, then the workpiece can be conveyed from the processing chamber into the lock in vacuum, and then the connection between the lock and the processing chamber can be closed. Then, the lock can then be opened to the outside, the lock fills with ambient air again and the workpiece can be removed from the lock to the outside. For example, for automated processes, it may be advantageous to provide two locks, one for the introduction of workpieces and a second for the discharge of workpieces. This makes it possible, at the same time, to move a workpiece from the processing chamber into the removal lock and a further workpiece from a supply lock into the processing chamber move. During processing in the processing chamber, the previously processed workpiece can then be removed from the removal lock and a new workpiece can be inserted into the supply lock.

Die Anordnung der gesamten Elektronenstrahlquelle in einer evakuierbaren Bearbeitungskammer hat ferner den Vorteil, dass in diese Bearbeitungskammer leicht weitere Bearbeitungs- oder Messinstrumente integriert werden können, insbesondere solche, welche zu ihrem Betrieb ebenfalls eine Vakuum-Umgebung benötigen. So können in der Bearbeitungskammer beispielsweise zusätzlich Detektoren und Elektronenoptik eines Elektronenmikroskops integriert werden, um die bearbeiteten Oberflächen über diese gleich begutachten zu können. So ermöglicht die Oberflächenbearbeitungsvorrichtung eine Bearbeitung unter direkter oder direkt anschließender visueller Kontrolle mittels Elektro nenmikroskopie. Dies ist insbesondere für sensible Prozesse bzw. Werkstücke, welche mit hoher Qualität gefertigt werden müssen, von Vorteil.The Arrangement of the entire electron beam source in an evacuable Processing chamber also has the advantage that in this processing chamber easily integrated further processing or measuring instruments can, in particular those which likewise have a vacuum environment for their operation need. So can in the processing chamber, for example, additional detectors and electron optics An electron microscope can be integrated to the machined surfaces over this to be able to examine immediately. So allows the surface treatment device a processing under direct or directly subsequent visual Control by means of electron microscopy. This is especially for sensitive processes or workpieces, which with high quality have to be manufactured advantageous.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. In diesen zeigt:following the invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings described. In these shows:

1 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Oberflächenbearbeitungsvorrichtung, 1 a schematic, partially sectioned view of a surface treatment device according to the invention,

2 eine schematische Darstellung der Positionierung der Elektronenstrahlquelle bezüglich eines Werkstückes, 2 a schematic representation of the positioning of the electron beam source with respect to a workpiece,

3 eine beispielhafte Monte-Carlo-Simulation der Elektronenbahn beim Auftreffen auf einen Festkörper mit einer Beschleunigungsspannung von 5 keV und einem Einfallswinkel von 0°, 3 an exemplary Monte Carlo simulation of the electron orbit when hitting a solid with an acceleration voltage of 5 keV and an angle of incidence of 0 °,

4 eine beispielhafte Monte-Carlo-Simulation der Elektronenbahn beim Auftreffen auf einen Festkörper mit einer Beschleunigungsspannung von 5 keV und einem Einfallswinkel von 80°, 4 an exemplary Monte Carlo simulation of the electron orbit when hitting a solid with an acceleration voltage of 5 keV and an incident angle of 80 °,

5 eine beispielhafte Monte-Carlo-Simulation der Elektronenbahn beim Auftreffen auf einen Festkörper mit einer Beschleunigungsspannung von 50 keV und einem Einfallswinkel von 0°, 5 an exemplary Monte Carlo simulation of the electron orbit when hitting a solid with an acceleration voltage of 50 keV and an angle of incidence of 0 °,

6 eine beispielhafte Monte-Carlo-Simulation der Elektronenbahn beim Auftreffen auf einen Festkörper mit einer Beschleunigungsspannung von 50 keV und einem Einfallswinkel von 80°, und 6 an exemplary Monte Carlo simulation of the electron orbit when hitting a solid with an acceleration voltage of 50 keV and an angle of incidence of 80 °, and

7 beispielhaft die Abhängigkeit die Energieeinflusszone vom Einfallswinkel. 7 For example, the dependence of the energy-affected zone on the angle of incidence.

Anhand der schematischen Darstellung in 1 wird der Gesamtaufbau einer erfindungsgemäßen Oberflächenbearbeitungsvorrichtung erläutert. Die Vorrichtung weist eine in diesem Beispiel im Wesentlichen quaderförmige Bearbeitungskammer 2 auf, welche von vier (in 1 nur drei gezeigt) Lagerelementen 4 getragen wird. Die Lagerelemente 4 weisen vorzugsweise Schwingungsdampfer zur schwingungsgedampften Aufhängung der Bearbeitungskammer 2 auf. Hier kann eine aktive oder passive Schwingungsdämpfung vorgesehen sein.Based on the schematic representation in 1 the overall structure of a surface treatment device according to the invention will be explained. The device has a substantially cuboidal processing chamber in this example 2 on which of four (in 1 only three shown) bearing elements 4 will be carried. The bearing elements 4 preferably have vibration steamers for vibration-damped suspension of the processing chamber 2 on. Here, an active or passive vibration damping can be provided.

Die Bearbeitungskammer 2 ist evakuierbar ausgebildet, d. h. sie ist mit in 1 nicht gezeigten Vakuumpumpen verbunden, welche das Innere der Kammer 2 evakuieren können.The processing chamber 2 is evacuated trained, ie it is with in 1 Vacuum pumps, not shown, which connect the interior of the chamber 2 can evacuate.

Im Inneren der Bearbeitungskammer 2 ist eine Werkstückaufnahme 6 in Form eines horizontal angeordneten Drehtellers angeordnet. Dieser Drehteller ist um eine vertikale Achse C, vorzugsweise um 360° drehbar, um ein auf dem Drehteller aufgestelltes bzw. befestigtes Werkstück um diese Achse C drehen zu können.Inside the processing chamber 2 is a workpiece holder 6 arranged in the form of a horizontally arranged turntable. This turntable is rotatable about a vertical axis C, preferably by 360 °, in order to be able to rotate about this axis C a workpiece placed or fastened on the turntable.

Ferner ist in der Bearbeitungskammer 2 eine Elektronenstrahlquelle 8 bzw. Elektronenoptik 8 angeordnet. Die vollständige Anordnung der Elektronenstrahlquelle 8 im Inneren der Bearbeitungskammer 2 hat den Vorteil, dass die Elektronenstrahlquelle 8 bezüglich der Werkstoffstückaufnahme 6 in der Bearbeitungskammer 2 frei positioniert werden kann, so dass ein von der Elektronenstrahlquelle 8 an ihrer der Werkstückaufnahme 6 in 1 zugewandten Spitze ausgesandter Elektronenstrahl bezüglich eines auf der Werkstückaufnahme 6 aufgespannten Werkstückes in jeder Richtung positionierbar ist.Further, in the processing chamber 2 an electron beam source 8th or electron optics 8th arranged. The complete arrangement of the electron beam source 8th inside the processing chamber 2 has the advantage that the electron beam source 8th with regard to the material piece receptacle 6 in the processing chamber 2 can be freely positioned so that one from the electron beam source 8th at her the workpiece holder 6 in 1 facing tip emitted electron beam with respect to one on the workpiece holder 6 clamped workpiece can be positioned in any direction.

Die Elektronenstrahlquelle 8 ist an einer Positioniereinrichtung 10 befestigt, über welche die Elektronenstrahlquelle 8 und der von ihr ausgesandte Elektronenstrahl in der Bearbeitungskammer 2 bewegt und positioniert werden kann.The electron beam source 8th is at a positioning device 10 attached, over which the electron beam source 8th and the electron beam emitted by it in the processing chamber 2 can be moved and positioned.

In dem gezeigten Beispiel ist die Positioniereinrichtung 10 vierachsig ausgebildet, d. h. die Elektronenstrahlquelle 8 kann bezüglich vier Achsen bewegt werden. Dabei sind Drehbewegungen um zwei Achsen und Linearbewegungen entlang zweier Achsen möglich. Dabei ist die Elektronenstrahlquelle 8 bezüglich der Werkstückaufnahme 6 entlang einer horizontalen Achse Y und einer vertikalen Achse Z linear verfahrbar. Ferner ist die Elektronenstrahlquelle um zwei normal zueinandergerichtete Achsen A und B drehbar angeordnet. Diese Dreh- bzw. Schwenkbarkeit um die Achsen A und B wird im Wesentlichen durch eine kardanförmige Aufhängung 12 innerhalb der Positioniereinrichtung 10 erreicht. Wie oben beschrieben, ist die Werkstückaufnahme 6 um eine vertikale Achse C drehbar, so dass insgesamt fünfachsige Positionierung bzw. eine Fünfachsbearbeitung eines Werkstücks möglich ist. Dies ermöglicht, dass auch bei komplexen dreidimensionalen Werkstückoberflächen die Elektronenstrahlquelle 8 und der von ihr ausgehende Elektronenstrahl bezüglich der gesamten Werkstückoberfläche in einem definierten Winkel, vorzugsweise normal zur Oberfläche, an jeder Stelle der Oberfläche ausgerichtet werden kann, so dass die gesamte Oberfläche des Werkstückes mit dem Elektronenstrahl optimal bearbeitet bzw. poliert werden kann.In the example shown, the positioning device 10 formed four-axis, ie the electron beam source 8th can be moved with respect to four axes. Rotational movements around two axes and linear movements along two axes are possible. In this case, the electron beam source 8th regarding the workpiece holder 6 along a horizontal axis Y and a vertical axis Z linearly movable. Further, the electron beam source is rotatably disposed about two normal axes A and B. This pivotability about the axes A and B is substantially by a gimbal-shaped suspension 12 within the positioning device 10 reached. As described above, the workpiece holder 6 rotatable about a vertical axis C, so that a total of five-axis positioning or a five-axis processing ei nes workpiece is possible. This allows the electron beam source even with complex three-dimensional workpiece surfaces 8th and the electron beam emanating from it with respect to the entire workpiece surface at a defined angle, preferably normal to the surface, can be aligned at any point of the surface, so that the entire surface of the workpiece can be optimally machined or polished with the electron beam.

Die Ausrichtbarkeit der Elektronenstrahlquelle bezüglich eines Werkstückes ist in 2 näher beschrieben. 2 zeigt schematisch ein dreidimensional geformtes Werkstück 14 und drei beispielhafte Positionierungen der Elektronenstrahlquelle 8, welche mit A, B und C gekennzeichnet sind. Wie zu erkennen ist, ist in jeder der Positionen A, B oder C die Elektronenstrahlquelle 8 so ausgerichtet, dass ihre Längsachse D, d. h. die Achse, entlang derer der Elektronenstrahl ausgesandt wird, normal zu der Werkstückoberfläche in einem Winkel von 0° zur Normalen ausgerichtet ist. Bei dieser Ausrichtung wird die maximale Eindringtiefe in das Werkstück und eine symmetrische Energieeinflusszone in der Werkstückoberfläche erreicht, welche eine sehr gleichmäßige Oberflächenbearbeitung sicherstellt.The alignability of the electron beam source with respect to a workpiece is in 2 described in more detail. 2 schematically shows a three-dimensionally shaped workpiece 14 and three exemplary positions of the electron beam source 8th , which are marked A, B and C. As can be seen, in each of the positions A, B or C, the electron beam source 8th is aligned so that its longitudinal axis D, ie the axis along which the electron beam is emitted, is oriented normal to the workpiece surface at an angle of 0 ° to the normal. In this orientation, the maximum penetration depth into the workpiece and a symmetrical energy-affected zone in the workpiece surface is achieved, which ensures a very uniform surface finish.

Wenn in 1 die Positioniereinrichtung 10 der Elektronenstrahlquelle 8 als Vierachs-Positioniereinrichtung gezeigt ist und die Positioniereinrichtung der Werkstückaufnahme 6 als einachsiger Drehteller dargestellt ist, so ist jedoch zu verstehen, dass die zur freien Positionierung des Elektronenstrahls erforderlichen Bewegungsachsen auch anders auf eine Positioniereinrichtung der Werkstückaufnahme 6 und die Positioniereinrichtung 10 der Elektronenstrahlquelle 8 verteilt werden können. So kann beispielsweise auch die Positioniereinrichtung 10 fünfachsig positionierbar sein oder beispielsweise lediglich dreiachsig positionierbar sein, während die Werkstückaufnahme 6 über eine entsprechende Positioniereinrichtung zweiachsig oder mehrachsig positionierbar ist. Die Positioniereinrichtungen können dabei durch bekannte Dreh- oder Linearantriebe realisiert werden.When in 1 the positioning device 10 the electron beam source 8th is shown as a four-axis positioning and the positioning of the workpiece holder 6 is shown as a uniaxial turntable, it is understood, however, that the movement axes required for free positioning of the electron beam also differently on a positioning of the workpiece holder 6 and the positioning device 10 the electron beam source 8th can be distributed. For example, the positioning device 10 be positioned five axes or, for example, be positioned only three axes, while the workpiece holder 6 can be positioned biaxially or multiaxially via a corresponding positioning device. The positioning can be realized by known rotary or linear drives.

3 bis 6 zeigen Monte-Carlo-Simulationen der Elektronenbahnen beim Auftreffen auf ein Werkstück, d. h. einen Festkörper. Dabei zeigen 3 und 4 die Eindringtiefe bei einer Beschleunigungsspannung von 5 keV und 5 und 6 bei 50 keV. Es ist zu erkennen, dass die Eindringtiefe mit höherer Beschleunigungsspannung zunimmt. Während in den 3 und 5 der Einfallswinkel des Elektronenstrahls auf die Werkstückoberfläche bezogen auf die Normale 0° ist, ist der Einfallswinkel bei den Darstellungen in 4 und 6 mit 80° gewählt. Hier ist zu erkennen, dass in 3 und 5 eine symmetrische laterale Ausdehnung und Eindringtiefe erreicht wird, während bei den schrägen Einfallswinkeln von hier 80° ein asymmetrisches Eindringen bzw. eine asymmetrische laterale Ausdehnung zu erkennen ist. Ein Einfallswinkel von 0° bezüglich der Normalen ist insbesondere bei niedrigen Energien vorteilhaft, da bei diesem Einfallswinkel die größte Eindringtiefe erreicht werden kann. Soll bei höheren Energien eine geringe Eindringtiefe erreicht werden, ist ein größerer Einfallswinkel bezüglich der Normalen von Vorteil, da dadurch die Eindringtiefe reduziert werden kann. Allerdings wird dann die laterale Ausdehnung der Energieeinflusszone asymmetrisch. Mit der erfindungsgemäßen Oberflächenbearbeitungseinrichtung, bei welcher die gesamte Elektronenstrahlquelle 8 in der Bearbeitungskammer 2 mehrachsig positionierbar ist, kann auch bei komplexen Werkstückgeometrien sichergestellt werden, dass die Elektronenstrahlquelle über die Positioniereinrichtung 10 sowie die Positioniereinrichtung der Werkstückaufnahme 6 bezüglich des Werkstücks immer so ausgerichtet ist, dass ein vorbestimmter Einfallswinkel des Elektronenstrahls über die gesamte zu bearbeitende Werkstückoberfläche im Wesentlichen konstant ist. 3 to 6 show Monte Carlo simulations of the electron orbits when hitting a workpiece, ie a solid. Show 3 and 4 the penetration depth at an acceleration voltage of 5 keV and 5 and 6 at 50 keV. It can be seen that the penetration depth increases with higher acceleration voltage. While in the 3 and 5 is the angle of incidence of the electron beam on the workpiece surface with respect to the normal 0 °, the angle of incidence in the illustrations in 4 and 6 chosen at 80 °. Here you can see that in 3 and 5 a symmetrical lateral expansion and penetration depth is achieved, while at the oblique angles of incidence of here 80 ° asymmetric penetration or an asymmetrical lateral extent can be seen. An angle of incidence of 0 ° with respect to the normal is particularly advantageous at low energies, since at this angle of incidence the greatest penetration depth can be achieved. If a low penetration depth is to be achieved at higher energies, a larger angle of incidence with respect to the normal is advantageous since this can reduce the penetration depth. However, then the lateral extent of the energy-affected zone becomes asymmetric. With the surface treatment device according to the invention, in which the entire electron beam source 8th in the processing chamber 2 multiaxial positionable, it can be ensured even with complex workpiece geometries that the electron beam source on the positioning 10 and the positioning of the workpiece holder 6 with respect to the workpiece is always aligned so that a predetermined angle of incidence of the electron beam over the entire workpiece surface to be machined is substantially constant.

7 zeigt noch einmal in einem Diagramm die Abhängigkeit der Größe der Energieeinflusszone vom Einfallswinkel. Auch hier ist zu erkennen, dass die maximale Eindringtiefe bei einem Einfallswinkel von 0° bezüglich der Normalen zur Werkstückoberfläche gegeben ist. 7 shows again in a diagram the dependence of the size of the energy-affected zone on the angle of incidence. Again, it can be seen that the maximum penetration depth is given at an angle of incidence of 0 ° with respect to the normal to the workpiece surface.

22
Bearbeitungskammerprocessing chamber
44
Lagerelementebearing elements
66
WerkstückaufnahmeWorkpiece holder
88th
Elektronenstrahlquelleelectron beam source
1010
Positioniereinrichtungpositioning
1212
Aufhängungsuspension
1414
Werkstückworkpiece
X, Y, ZX, Y Z
Raumkoordinatenspatial coordinates
A, B, C, DA, B, C, D
Achsen bzw. Drehachsenaxes or rotary axes

Claims (10)

Oberflächenbearbeitungsvorrichtung mit einer evakuierbaren Bearbeitungskammer (2), in deren Inneren eine Werkstückaufnahme (6) und eine Elektronenstrahlquelle (8), welche einen Elektronenstrahl zur Bearbeitung der Oberfläche des Werkstückes (14) erzeugt, angeordnet sind, wobei die Elektronenstrahlquelle (8) an einer Positioniereinrichtung (10) angebracht ist, mittels welcher die Elektronenstrahlquelle (8) im Inneren der Bearbeitungskammer (2) beweg- und positionierbar ist.Surface treatment device with an evacuable processing chamber ( 2 ), in the interior of which a workpiece holder ( 6 ) and an electron beam source ( 8th ), which electron beam for machining the surface of the workpiece ( 14 ) are arranged, wherein the electron beam source ( 8th ) at a positioning device ( 10 ) by means of which the electron beam source ( 8th ) inside the processing chamber ( 2 ) is movable and positionable. Oberflächenbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Positioniereinrichtung (10) mehrachsig, vorzugsweise fünfachsig (Y, Z, A, B, C) ausgebildet ist.Surface treatment device according to claim 1, wherein the positioning device ( 10 ) multiaxial, preferably five-axis (Y, Z, A, B, C) is trained. Oberflächenbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher zusätzlich die Werkstückaufnahme (6) mittels einer Positioniereinrichtung im Inneren der Bearbeitungskammer (2) beweg- und positionierbar ist.Surface treatment device according to one of the preceding claims, wherein additionally the workpiece holder ( 6 ) by means of a positioning device in the interior of the processing chamber ( 2 ) is movable and positionable. Oberflächenbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher die Werkstückaufnahme (6) durch die Positioniereinrichtung um eine Achse (C) drehbar ist und ansonsten vorzugsweise ortsfest in der Bearbeitungskammer (2) angeordnet ist.Surface treatment device according to claim 3, wherein the workpiece holder ( 6 ) is rotatable by the positioning device about an axis (C) and otherwise preferably fixed in the processing chamber ( 2 ) is arranged. Oberflächenbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche mit einer Steuereinrichtung versehen ist, welche eine CNC-Steuerung der Positioniereinrichtung (10) der Elektronenstrahlquelle (8) und/oder der Werkstückaufnahme (6) ermöglicht.Surface treatment device according to one of the preceding claims, which is provided with a control device which has a CNC control of the positioning device ( 10 ) of the electron beam source ( 8th ) and / or the workpiece holder ( 6 ). Oberflächenbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass bei der Steuerung der Positioniereinrichtung (10) der Elektronenstrahlquelle (8) und/oder der Werkstückaufnahme (6) das Strahlprofil des von der Elektronenstrahlquelle (8) erzeugten Elektronenstrahls berücksichtigt wird.Surface treatment device according to claim 5, in which the control device is designed such that in the control of the positioning device ( 10 ) of the electron beam source ( 8th ) and / or the workpiece holder ( 6 ) the beam profile of the electron beam source ( 8th ) is taken into account. Oberflächenbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Bearbeitungskammer (2) ein Volumen größer 1 m3, insbesondere größer 2 m3 aufweist.Surface treatment device according to one of the preceding claims, in which the processing chamber ( 2 ) has a volume greater than 1 m 3 , in particular greater than 2 m 3 . Oberflächenbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Wandungen der Bearbeitungskammer (2) mit einer Abschirmung gegen Röntgenstrahlung versehen sind.Surface treatment device according to one of the preceding claims, in which the walls of the processing chamber ( 2 ) are provided with a shield against X-radiation. Oberflächenbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Elektronenstrahlquelle (8) mit einer Fokussiereinrichtung versehen ist, welche vorzugsweise durch die Steuereinrichtung zur Steuerung der Positioniereinrichtung der Elektronenstrahlquelle einstellbar ist.Surface treatment device according to one of the preceding claims, in which the electron beam source ( 8th ) is provided with a focusing device, which is preferably adjustable by the control device for controlling the positioning of the electron beam source. Oberflächenbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Bearbeitungskammer (2) mit zumindest einer Schleuse zum Ein- und/oder Ausschleusen von Werkstücken versehen ist.Surface treatment device according to one of the preceding claims, in which the processing chamber ( 2 ) is provided with at least one lock for the input and / or ejection of workpieces.
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