电子束加工技术dianzishu jiagong jishuelectron-beam processing technology

在真空中以高能量密度(107～109W/cm²)的聚焦电子束对材料进行加工的技术。
电子束加工是20世纪50年代以来发展起来的一种高能束流加工技术，已在航空、航天、电子、化工和汽车等行业广泛应用。电子束加工的特点是束斑小、可控性好、加工速度快和无污染，但设备复杂、且维护较难。
电子束加工主要包括电子束打孔、焊接、表面改性（固态处理和熔化处理）和熔炼，以及电子束铣切、曝光和镀膜等。
电子束打孔的孔径为φ〈0.1mm，最小孔径达0.02～0.03mm，可打直孔、斜孔以及圆孔、锥孔和星形孔。打孔速度为：深孔15孔/秒，网孔4,000～20,000孔/秒。电子束打孔主要用于喷气发动机燃烧室罩、涡轮叶片、油滤、火焰筒和飞机翼板上的小孔以及化纤喷丝头小孔和人造革透气小孔的加工。电子束打孔不受材料硬度、韧性和脆性的限制，可加工各种金属和非金属材料。
电子束焊接在20世纪60年代发展初期只用于难熔金属和易氧化金属，后来在航空和航天工业用于飞机翼盒、发动机盘轴和齿轮的制造，现已推广应用到机器制造和汽车制造等行业。电子束焊接的焊缝质量好、接头强度高、变形小、深宽比大、效率高且易于自动控制。
电子束表面改性是以能量密度低于103W/cm²的电子束对某些材料进行表面固态处理，通过速度极快的加热和冷却，使表层晶粒细小，提高表面韧性和硬度，或以104～106W/cm²的电子束对某些材料进行表面熔化处理，获得非晶态层，使高温疲劳强度提高约45%。
电子束铣切则是利用电子束热能在材料上直接加工出沟槽或在基片表面的镀膜上切出图形。
电子束曝光与其他处理工艺联用，可在金属掩膜上进行刻划，也可利用较低能量密度的电子束轰击高分子材料时发生的材料变化进行电子束光刻加工。电子束镀膜是以高能量密度电子束直接蒸发物料，凝聚到基片上形成膜层的一种镀膜技术，已用于在燃气轮机和喷气发动机部件上沉积厚膜。