Systems & Services for EB Welding, Laser in Vacuum Welding & Additive Manufacturing in Vacuum

EB Bohren

Elektronenstrahlbohren bietet eine beeindruckende Kombination aus Flexibilität und Qualität. Der Strahl bewegt sich mit höchsten Geschwindigkeiten und erzeugt sehr saubere Durchgangsbohrungen. Darüber hinaus kann jede Bohrung unterschiedliche Abmessungen haben. Diese Eigenschaften ermöglichen eine maximierte Produktivität.

Elektronenstrahl: Beispiel für gebohrtes Werkstück

Das Bohren mit Elektronenstrahl ist ein thermischer Prozess, der kleine Durchgangslöcher von 100µm bis zu 2 mm erzeugt. Aufgrund der hochenergetischen Eigenschaften der EB können sehr hohe T/D-Verhältnisse (Tiefe zu Durchmesser) von bis zu 25:1 erreicht werden.



Die Kombination aus hohem T/D-Verhältnis und schneller Bohrgeschwindigkeit hebt EB Bohren von allen anderen mechanischen, chemischen und auch anderen thermischen Technologien zur Herstellung kleiner Bohrungen ab.


Prinzip des EB Bohrens


Der Energieeintrag durch den Elektronenstrahl bewirkt die Bildung einer Dampfkapillare. Diese Kapillare kann das gesamte Werkstück durchdringen.


Nach Abschalten des Elektronenstrahls verschwindet der Dampfstrahl und die Schmelze verschließt die Kapillare wieder. Um Durchgangsbohrungen zu erzeugen, muss das geschmolzene Material schnell ausgeblasen werden.


Dies wird erreicht, indem auf der Rückseite des Werkstücks eine Abdeckung oder Schicht aus explosiv verdampfendem Material aufgebracht wird. Aufgrund dieses wesentlichen Aspekts können mit EB Bohren in der Konsequenz keine Sacklöcher erzeugt werden.


Das beschriebene Prinzip erklärt auch, dass die entstehenden Löcher nicht exakt zylindrisch sind. In vielen Produkten und Bauteilen sind zylindrische Löcher nicht notwendig und auch keine Sacklöcher. Dies gilt u.a. für Filtrationsanwendungen: z.B. Zellstoff & Papier, Lebensmittel- & Getränkeprozess, Abwasser, etc. Tatsächlich überwiegen die anderen Eigen-schaften von EB Bohren die genannten Nachteile bei weitem.

Eigenschaften und Vorteile


Das Elektronenstrahlbohren hat mehrere Eigenschaften, die sich vorteilhaft auf die Bohreigenschaften und -ergebnisse in Bezug auf Flexibilität und Produktivität auswirken.


  • Hochgeschwindigkeitsbohren:
    Abhängig von den Eigenschaften des Werkstücks und den Bohrparametern in Bezug auf Tiefe und Durchmesser kann das Elektronenstrahlbohren extrem schnell arbeiten: z.B. 5.000 Löcher pro Sekunde bei einer Bohrtiefe von 0,1 mm oder bei 8 mm Bohrtiefe immer noch rund 5 Löcher pro Sekunde oder 300 Löcher pro Minute.


  • Extrem vielseitige Strahleigenschaften
    Aufgrund der Eigenschaften des Elektronenstrahls ist die Energieumsetzung in das Werkstück nahezu unabhängig von der Strahlrichtung an der Oberfläche. Diese Eigenschaft ermöglicht das Bohren von schrägen oder abgewinkelten Löchern. Außerdem kann jeder Bohrungsdurchmesser bei Bedarf unterschiedlich sein, d.h. die Vielseitigkeit der EB ermöglicht das Bohren von flexiblen Lochmustern mit unterschiedlichen Durchmessern ohne Wechsel der Bohrwerkzeuge.


  • Sehr breites Spektrum an bohrbaren Materialien:
    Neben Stahl und Stahllegierungen können auch chemisch aktive Metalle (z.B. Titan, Zirkonium, Beryllium) oder sogar Refraktärmetalle (z.B. Wolfram, Molybdän, Niob) gebohrt werden. Da der Elektronen-Teilchenstrahl zudem wellenlängenunabhängig in optisch reflektierende Oberflächen einkoppelt, kann auch Kupfer problemlos mit dem Elektronenstrahl gebohrt werden.


  • Hohes T/D-Verhältnis (Tiefe zu Durchmesser) bis zu 25:
    Der Elektronenstrahl ermöglicht den thermischen Bohrprozess für sehr schmale und tiefe Durchgangs-bohrungen.



Zusatzinformationen


Die spezifische Form der mit EB Bohren hergestellten Durchgangsbohrungen zeichnet sich durch eine leichte Verjüngung über die gesamte Bohrungstiefe aus. Dies macht Elektronenstrahlbohrungen neben anderen Eigenschaften besonders geeignet für Filtrationsanwendungen.

Weitere Informationen?

Elektronenstrahl - Systeme & Optionen

Vielseitige Lösungen für die Elektronenstrahlbearbeitung ergänzt um unsere Dienstleistungen