Soldagem por Feixe de Elétrons

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Prof. Jania Betania A da Silva
Soldagem por feixe de elétrons
Soldagem por feixe de elétrons
Princípio de funcionamento:
Um feixe de elétrons colide com a superfície de trabalho e transfere a ela a energia cinética.
A energia cinética se transforma em energia térmica aquecendo o material. O material se funde ou mesmo vaporiza.
O ponto de foco do feixe é muito pequeno, o que gera uma grande concentração de energia.
Com o movimento da mesa é feita a soldagem.
Soldagem por feixe de elétrons
Soldagem por feixe de elétrons
Utilizações da tecnologia de feixe de elétrons:
Corte
Soldagem
Tratamento superficial
Microusinagem
Soldagem por feixe de elétrons
Efeito do ponto focal
Soldagem por feixe de elétrons
Utilizações
Soldagem por feixe de elétrons
Componentes principais
Canhão emissor de elétrons
Catodo
Lente de focalização
Sistema de ajuste do foco
Câmara de vácuo
Sistema de visualização e posicionamento
Soldagem por feixe de elétrons
Esquema de funcionamento
Soldagem por feixe de elétrons
Câmara de vácuo
Deve possuir revestimento interno de Pb;
Deve ter volume adequado.
Soldagem por feixe de elétrons
Sistema de posicionamento
A mesa deve permitir movimentos em 2 eixos, além de rotação.
Soldagem por feixe de elétrons
Sistema de ajuste do foco
Feito por uma bobina eletromagnética situada logo abaixo do anodo. 
Pode concentrar ou dispersar o feixe. 
Regula a corrente na bobina (corrente de focalização). 
Ideal: foco em diâmetro entre 0,25 mm e 0,75 mm.
Soldagem por feixe de elétrons
Bobina de deflexão
Posiciona o feixe no local desejado.
Soldagem por feixe de elétrons
Influência dos parâmetros 
– Energia cinética
Maior energia cinética implica maior penetração e maior temperatura  permite soldar materiais com pontos de fusão mais elevados e com ZTA menores.
- Profundidade do foco
A melhor profundidade do foco para a soldagem é entre 50 e 75% da espessura do material.
Soldagem por feixe de elétrons
Vácuo
Quanto maior o vácuo melhor a soldagem e mais cara e demorada.
Pressão em Torr
Soldagem por feixe de elétrons
Alto vácuo (10-6 a 10-3 Torr) – maior penetração e menor largura do cordão; maior pureza no cordão; mínimas contrações e distorções. Tempo de soldagem grande; peças pequenas.
Médio vácuo (10-3 a 25 Torr) – resultados um pouco piores que a anterior e também baixa produtividade.
Baixo vácuo (25 Torr a ambiente) – qualidade da solda insatisfatória. Usada na indústria automobilística por ter maior produtividade.
Pressão atmosférica – somente para espessuras muito pequenas. Maior produtividade e maior tensão requerida.
Soldagem por feixe de elétrons
Influência do vácuo
Soldagem por feixe de elétrons
Pontos positivos:
Utilizada para quase todos os materiais;
Permite soldar chapas com espessura de 0,02 mm a 150 mm (Cu), 250 mm (aços) ou 450 mm (ligas leves);
Fornece cordões com grande profundidade em relação à largura (até 40:1);
Baixas tensões residuais;
Qualidade metalúrgica da solda superior à dos outros processos (pela ausência do ar);
Possibilidade de soldar em locais de difícil acesso;
Menor energia de soldagem em relação a outros processos.
Soldagem por feixe de elétrons
Pontos negativos:
Equipamento muito caro;
Necessidade de operadores bem treinados;
Processo lento devido à produção do vácuo;
Aplicável apenas a peças pequenas;
O magnetismo residual de algumas peças pode desviar o feixe com perda da solda.