JP6568195B2 - ビームパルス内部の作業パラメータを変えることにより工作物に小孔を形成するための方法 - Google Patents
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Description
a)電子ビーム12のジオメトリ(断面及び腐食法)
b)ビーム電流
c)ビームパルスの長さ
d)電子ビームが工作物22上で動く軌道のジオメトリ
e)電子ビーム12が工作物上で誘導される速度
f)工作物22の材料特性
g)限られた範囲(現在考察されている条件)で載置台24の材料特性。
−工作物の厚さ:0.8mm〜4mm
−加速電圧:120kV
−ビームパルスの長さ:lμs〜1ms
−ビーム径:>40μm
−載置台の材料:石膏及び/又は黄銅の充填材粒子80〜90%を含むシリコーン材からなる厚さ2〜3mmのプレート
−形成された孔の典型的直径:80μm〜1200μm
a)エネルギー供給時にガスを放出する載置台(24)上に工作物(22)を載せ、
b)電子ビーム(12)が載置台(24)に到達するまで電子ビーム(12)を工作物(22)に向ける方法。
Claims (14)
- 電子ビーム(12)を使用して工作物(22)に小孔(48)を形成するための方法であって、
a)エネルギー供給時にガスを放出する載置台(24)上に工作物(22)を載せ、
b)電子ビーム(12)が載置台(24)に到達するまで電子ビーム(12)を工作物(22)に向け、
c)以下のパラメータ群、即ちビーム径、ビーム電流、パルス時間、ビーム集束、電子ビーム(12)の装置軸(18)からの相対的偏向、工作物(22)における電子ビーム(12)の軌道速度、区間エネルギーから選択した少なくとも1つの作業パラメータを変更し、
d)前記変更をビームパルス内部で行ない、ビーム軸に対して斜めに延びる凸状又は凹状の線を有する輪郭形成された孔を形成する、
ことを特徴とする方法。 - パラメータ群の2つ以上の作業パラメータを変更することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも2つの変更された作業パラメータを同時に変更することを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 少なくとも2つの変更された作業パラメータを順次変更することを特徴とする、請求項2又は3に記載の方法。
- 加工時間は、工作物(22)における電子ビーム(12)の2回以上の運動サイクル、好ましくは2〜50運動サイクル、さらに好ましくは2〜20運動サイクル、さらに好ましくは2〜10運動サイクルを含むことを特徴とする、請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。
- 最初のビーム周回で工作物(22)はその厚さが不完全にしか溶融されず、最後のビーム周回で載置台の表面に到達し、好ましくは載置台の端部に向かうことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 少なくとも最後の1サイクル、好ましくは最後の5サイクルで電子ビーム(12)をビーム径の微小部分、好ましくはビーム径の約2%〜約5%に相当する距離だけ半径方向外側にずらすことを特徴とする、請求項5又は6に記載の方法。
- 孔(48)を2回、3回など連続するビームパルスで形成することを特徴とする、請求項1〜7の何れか一項に記載の方法。
- 第1のビームパルスで工作物は工作物厚さの少なくとも約半分、3分の1などに相当する深さまで溶融するが、まだ載置台(24)まで到達せず、第2、第3などのビームパルスで残っている材料ウェブを載置台(24)に達するまで完全に溶融して、最初の先行ビームパルスによって形成された孔(48)の部分の壁を越えることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 第2、第3などのビームパルスは、前記パラメータ群から選択したパラメータによって第1のビームパルスとは区別されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 電子ビーム(12)を加工の目的で誘導する運動速度と軌道は、孔を形成する際に孔の少なくとも1部分を2回擦過するように互いに同調されていることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 電子ビーム(2)の軌道を増分的に通過することを特徴とする、請求項1〜11の何れか一項に記載の方法。
- 電子ビーム(12)を順次軌道上に誘導し、それらの電子ビームの間隔はビームの運動方向に対して直角の方向でビーム径より小さく、好ましくはビーム径の10〜40%、さらに好ましくはビーム径の15〜25%であることを特徴とする、請求項1〜12の何れか一項に記載の方法。
- 孔が完成した後で、孔を包囲している材料の縁に沿って電子ビーム(12)を好ましくは工作物の材料が溶融せず蒸発もしないように低減されたエネルギーで誘導することを特徴とする、請求項1〜13の何れか一項に記載の方法。
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US5534677A (en) * | 1993-03-18 | 1996-07-09 | Regents Of The University Of California | Electron beam machining using rotating and shaped beam power distribution |
JPH07302542A (ja) * | 1994-05-09 | 1995-11-14 | Taiheiyo Tokushu Chuzo Kk | 電子ビーム加工によるシャドウマスクの製造方法 |
US5593606A (en) * | 1994-07-18 | 1997-01-14 | Electro Scientific Industries, Inc. | Ultraviolet laser system and method for forming vias in multi-layered targets |
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GB0112234D0 (en) * | 2001-05-18 | 2001-07-11 | Welding Inst | Surface modification |
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DE102009024117A1 (de) * | 2009-06-06 | 2010-12-09 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Lochs in einem Gegenstand |
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