Lavorazioni non convenzionali dei materiali di Gianluca Tararbra (akagitano@gmail.com), Fabrizio Valente (fabrizio.valente@fastwebnet.it), Vincenzo Aurea (vincenzo.aurea@gmail.com)

5. Fascio elettronico

L'equipaggiamento di un impianto per questa lavorazione comprende essenzialmente una camera a vuoto contenente un cannone elettronico (FIGURA 5 a,b), il cui catodo caldo emette un fascio di elettroni che vengono accelerati da una placca anodica (a 150 kV), disciplinati dal vuoto, allineati e focalizzati (fino a 4 [mm] di diametro) da lenti elettromagnetiche.

Quando gli elettroni del fascio a elevata concentrazione urtano la superficie di un corpo solido, la loro energia cinetica, che è proporzionale, oltre che alla loro massa, al quadrato della velocità con la quale colpiscono la superficie, si trasforma in calore dando luogo ad elevatissime temperature localizzate. La densità  di potenza termica trasferita sulla superficie del pezzo è dell'ordine di 103W/cm2 e pertanto sufficiente a fondere rapidamente e a vaporizzare localmente qualsiasi materiale.

Oggi si costruiscono macchine per praticare fori del diametro minimo di 12,5 [mm] in qualsiasi materiale, in tempi che si possono ritenere praticamente istantanei fino a 10 [mm] di spessore.

Dosando opportunamente la velocità  del fascio elettronico è possibile limitare l'effetto termico alla fusione cosicchè si possono saldare fili e lamiere sottili sia per punti sia secondo linee continue.

L'asportazione di materiale è di circa 8[mm3]/[min], cioè da 200 a 600 volte inferiore a quella dell'elettroerosione e per tanto si esegue su pezzi miniaturizzati operando, di regola, nel vuoto e quindi senza pericolo di ossidazioni, con possibilità di lavorare qualsiasi materiale indipendentemente dalle sue caratteristiche fisiche e meccaniche (saldature di fogli sottili, microsaldature per reattori, elaboratori elettronici, microforatura di ugelli, filiere ecc.).

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Edurete.org Roberto Trinchero