Spawanie wiązką elektronową

[Alek]

Poszło szybciej niż sądziłem. Teraz trzeba będzie trochę powalczyć z oprzyrządowaniem.

[Alek]

RomekD,

w nawiązaniu do naszej rozmowy telefonicznej opiszę tutaj sposób zasilania wyrzutni elektronowej. Obecnie jest zainstalowana katoda żarzona bezpośrednio, która z pewnych względów jest dużo gorsza od pośrednio żarzonej. Docelowo chciałbym więc powrócić do tej ostatniej. Wymaga to jednak znacznego nakładu czasu i pracy.

Układ zasilania wyrzutni żarzonej bezpośrednio jest następujący: Detal spawany znajduje się na potencjale ziemi. Oznacza to, że katoda znajdować się musi na potencjale regulowanym od zera do minus 25 kilowoltów. Prąd katody osiągać może do 240 mA, a zatem moc wiązki może wynosić około 6kW. Przy średnicy wiązki 1 mm daje to gęstość mocy rzędu 1000kW/cm^2. Regulacja prądu odbywa się poprzez zmianę potencjału cylindra Wehnelta. Potencjał tego cylindra reguluje się od zera do około minus 2 kV względem katody. Oznacza to, że względem ziemi może to być nawet minus 27 kV.

Katoda ma postać drutu lub taśmy. Napięcie żarzenia- do kilkunastu V przy prądzie do około 20A. Napięcie podałem między końcówkami katody, względem ziemi może to być nawet minus 25 kV. Skupianie wiązki- cewką skupiającą, z regulowanym prądem w zakresie od zera do około 1 A.


Odchylanie wiązki- elektromagnetyczne. Dwa zestawy kompletów cewek odchylających. Jeden - do operowania wiązką w trybie spawania, drugi do odchylania prądami o częstoltliwości 15625 Hz i 50 Hz - w trybie podglądu elektronowego. Powiększenie obrazu elektronowego- około 2-3 razy.

Czas życia katody - około 8 godzin.


Układ zasilania wyrzutni pośrednio żarzonej różni się tym, że włókno spiralne katody bezpośrednio żarzonej bombarduje elektronami katodę rzeczywistą- pręt wolframowy. Z jego czoła rozgrzanego do białości lecą dopiero elektrony spawające detal. Z tego względu dochodzi dodatkowe źródło napięcia - bombardowania katody rzeczywistej.

Katoda bezpośrednio żarzona - spiralna. Napięcie żarzenia do około 20V, prąd podobno około 15A. Potencjał tej katody - regulowany od zera do około minus 1 kV względem katody rzeczywistej. Prąd- podobno do około 200 mA. Katoda rzeczywista na potencjale do minus 25 kV względem ziemi.

Moc zasilacza w.n. mogłaby być do różnych zastosowań dużo mniejsza. Już zasilacz dający 2-5 mA przy 25kV byłby do różnych zastosowań atrakcyjny.

[Romekd]

Witam.
Przypomnij mi Alku, jaką dokładność mają mieć ustawione wartości napięć z zasilacza? Czy sterowanie ma być realizowane poprzez odpowiednią aplikację na komputerze, jak w naszym poprzednim zasilaczu, czy też ustawiane manualnie jakimiś pokrętłami, lub programowane z panela sterującego? Czy prądy wyjściowe będą w miarę stabilne (rozumiem że prąd zasilający katodę będzie raczej stały), czy też będą mogły zmieniać się chaotycznie w bardzo szerokich granicach podczas pracy urządzenia?

Pozdrawiam
Romek

[Einherjer]

Nie chcielibyście się podzielić schematami takich zasilaczy? Nie żeby potrzebował 25kV, ale chętnie bym obejrzał jak się to robi.

[AZ12]

Witam

Szukaj schematów zasilacza do elektrofiltrów lub lampy rentgenowskiej.

[Alek]

Stabilność wysokiego napięcia powinna wynosić 1%. Większe niestabilności oznaczają możliwość rozogniskowania wiązki i zmiany energii spawania. Można wprawdzie częściowo temu zaradzić i powiązać prąd cewki skupiającej zależnością I=k*pierwiastek kwadratowy (Ua), ale jest to dość kłopotliwe.
Prąd żarzenia jest stały, ale trzeba mieć możliwość jego korygowania. Napięcie Wehnelta zmienia się w czasie procesu. Programowanie z komputera w zasadzie dzisiaj jest nieodzowne, ale przydaje się też opcja sterowania ręcznego z osobnego panela.

[Alek]

A oto przykład wygrawerowanego wiązką elektronów obrazka. Obrazek główny ma wymiary 15x 15 mm, co odpowiada 256x256 pikseli. Wysokość liter w napisie pod obrazkiem ma wysokość około 2 mm. Podkład: kwasówka 3 mm.
Napięcie przyspieszające: 18 kV. Obrazek wydaje się nie być kwadratowy, ale to kwestia ustawienia aparatu. Na wprost nie mogę fotografować, bo będzie odbłysk.

[Alek]

Ktoś pytał o układ zasilania spawarki. Pokażę, jak realizowano to dawniej. Kiedyś katoda była żarzona pośrednio, przez bombardowanie elektronowe. Obecnie jest żarzona bezpośrednio, ale będę chciał wrócić do starego wariantu.

[Alek]

Gdyby ktoś chciał pooglądać trochę w ruchu:
https://www.youtube.com/watch?v=OxuoV1X3Yxo
https://www.youtube.com/watch?v=A5v3l3fze5w

[kogigogi]

Ale masz fajne zabawki ....
Ten drugi filmik jak oglądam to jak bym przeniósł się w lata 70-te i gapił się w Saturna 201 oglądając odcinek serialu Kosmos 1999 bodajże o 18-tej wyświetlanego chyba w wolne soboty , a ty Alku to taki komandor John Koenig

[Alek]

Został dołożony także monitor "płaski". Ale czeka mnie pewna przeróbka istniejącego układu obserwacji tak, aby obraz był kontrastowy. Moim zdaniem brakuje trochę wzmocnienia. Dzisiejszy dzień przyniósł natomiast pierwsze swobodne struktury trójwymiarowe.

[Alek]

Spawarka powoli staje się drukarką...

[Alek]

Gdyby ktoś chciał zobaczyć trochę obrazków ruchomych, a przy tym nie był w stanie mnie odwiedzić może zapoznać się z filmem z początku tego roku:

https://youtu.be/P4_zgzDZMe4

[Wiech]

Ciekawe czy próbowałeś się zmierzyć z wolframem ?

Pozdrawiam
Wiesław

[Alek]

Wkrótce się zmierzę.