전자빔 표면경화의 원리와 특징 및 레이저 표면경화와의 차이

전자빔 표면경화의 원리

전자빔 표면경화란 전자빔 발생기(전자총)에서 생성된 고속 전자가 렌즈를 통해 집속된 후 편향코일을 거쳐 재료의 표면에 부딪히게 되고, 그로 인해 발생하는 열에너지로 재료의 표면이 오스테나이트화 된 후 자체 급속한 자기 냉각(모재 내부로 열확산)을 통해 마르텐사이트화 되는 경화법을 의미합니다.

 

전자빔 표면경화 특징

  • 레이저 표면경화법과 같이 냉각을 위한 촉매(과정 및 시간)이 필요하지 않습니다.
  • 국부적으로 표면경화가 가능합니다.
  • 재료의 표면 상태(조건)에 구애받지 않고 안정적으로 표면경화가 가능합니다.
  • 전자계(컨트롤러)에 의하여 속도, 출력를 제어 할 수 있기에 정밀하고 균일한 표면 처리가 가능합니다.
  • 진공중에서 표면처리를 하기에 산화, 질화등의 영향을 받지 않아 고품질의 표면층을 얻을 수 있습니다.
  • 공정이 아주 짧기에(0.5~수초 내) 가공 라인상에서 바로 처리가 가능합니다.
  • 왜곡이 거의 없다.

 

레이저 표면경화와의 차이

전자빔 레이저빔
에너지 효율 99% 15%
반사 방지 X O(반사 방지제 도포)
대기 조건 진공 대기 중(보조 가스 필요)
초점 전류제어로 가변 가능 초점 고정이기에 가공 베드를 이동
빔 편향 전기 제어로 임의의 패턴 선택 가능 반사거울 등의 교환이 필요하며 패턴 고정

전자빔은 진공이 필요하기에 큰 크기에 제품은 한계가 있으며 레이저빔은 1개의 발진기로 여러 개의 작업물로 빔 전송이 가능합니다.
운영비용은 전기만 필요로 하는 전자빔이 더 낮지만 설비 자체의 가격이 비싸 초기 설치비용이 높습니다.