Electron Beam Micromachining of Plastics
Libor Dupák
This paper describes some possibilities of using electron beam welder to machine plastics. Several different types were tested including PC, PMMA, PVC, PTFE, PE and PP. For initial study how certain material reacts to the electron beam, the sets of lines were cut onto the surface. Lines were done by the deflection system by the electron beam with different parameters. The dimensions of the lines (depth, width, ridge height) were measurement. However, that was not always possible due to melted material refilling the grooves.
For further study of surface structuring a testing pattern was used. It consisted of 6×10 squares, each 1×1 mm in size. The squares were engraved line by line with pitch of 0.083 mm (i.e. 12 lines/mm). The intensity of the colour of the square determined the speed of the beam movement, thus the melted volume. This way a stepped structure was created. Profile of the engraved structure was measured on the contact profilometer. Depth of the steps ranges from several to hundreds micrometers depending on the beam speed and the plastics.
Тази работа описва някои възможности за използване на машина за електроннолъчево заваряване да обработва размерно (реже, пробива, фрезова) пластмаси. Няколко различни типове бяха тествани включително PC, PMMA, PVC, PTFE, PE и PP. Първоначално – за изясняване как всеки материал реагира на електронно облъчване, серия линии бяха фрезовани върху повърхността. Линиите се правеха от отклоняващата система със снопове с различни параметри. Размерите на линиите (дълбочина, ширина, височина на ръба) бяха измерени. Това не бе във всички случаи възможно, понеже стопен материал запълваше отново каналите.
По нататък бе използван един тестов рисунък. Той съдържа 6×10 квадрата, всеки с размери 1×1 mm. Квадратите се гравираха линия след линия на разстояние 0.83 mm (т.е. 12 линии/ mm). Интензитетът на цвета на квадрата определя както скоростта на преместването на лъча, така и обема на стопения метал. По този начин бе създадена една стъпало-образна структура. Профилът на получената структура бе измерен с контактен профилометър. Дълбочината на стъпалата се намира в областта от няколко до стотици микрометри в зависимост от скоростта на лъча и от пластмасата.
Cite this article as:
Dupák L. Electron beam micromachining of plastics. Journal – Electrotechnica & Electronica (Е+Е), Vol. 49 (5-6), 2014, pp. 310-314, ISSN: 0861-4717 (Print), 2603-5421 (Online)
