Perçage par faisceau d'électrons : précision avec une fréquence de perçage élevée

De fines rainures dans un matériau épais

Grâce au faisceau électronique, pro-beam perce des trous oblongs et des rainures dans des tôles présentant une épaisseur maximum de 4 mm !
Aucune autre technologie ne peut faire la même chose.
Les illustrations montrent des rainures de 5 mm x 150 µm aménagées dans de l’acier inoxydable de différentes épaisseurs.

Le défi des processus de filtration et de séparation
Dans de nombreux processus de filtration et de séparation, les trous ronds sont souvent rapidement obstrués par le substrat, entraînant ainsi le colmatage de la surface de tamisage disponible.
Les rainures sont à cet égard une forme de perçage alternative qui peut résoudre le problème: en effet, les trous oblongs et les rainures sont rarement complètement recouverts et garantissent ainsi le débit.
Jusqu’à présent, la filtration avec tamis rainuré n’était possible qu’avec des tôles très fines à résistance faible, nécessitant simultanément des structures de support complexes (p.ex. tamis Ni
0,4 mm, tamis laser 1 mm); on pouvait également utiliser des grilles à fissures mais celles-ci présentaient le désavantage d’une surface ouverte faible.

La solution pro-beam
Tamis à rainures percées au faisceau électronique, avec épaisseur max. de matériau de 4 mm.

Avantages
•    Pas de structure de support requise (p.ex. cage de filtre)
•    Durée de vie accrue du tamis grâce au matériau plus épais
•    Pressions accrues du processus grâce à la plus grande stabilité du tamis
•    Surface ouverte accrue par rapport aux grilles à fissures
•    Colmatage réduit des rainures par rapport aux trous ronds

Marchés et applications
•    Industrie du papier / pulpe et papier (remplacement des grilles à fissures)
•    Industrie alimentaire (féculents / sucre)
•    Constructions de machines / installations (tamis, filtres, centrifugeage)

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Le faisceau d’électrons est la méthode classique pour le perçage de nombreux petits trous dans des matériaux durs et d’épaisseur importante.

Dans ce cas, il s’agit de 2.000 trous ou plus par cycle de travail. Nous considérons comme durs des matériaux métalliques, mais le process est également applicable à d´autres matériaux (Image 1).
Les alliages de CrNi ou Co peuvent également être percés, de même que le titane, l’aluminium ou le cuivre.
Nous réalisons des trous d´un diamètre entre 80 µm et 2 mm, avec un rapport de grille (diamètre du trou par rapport à l´épaisseur du matériau) jusqu’à 1 :20 (Image 2).


Bénéficiez de nos forces:
Taux de perçage très rapide avec un apport d´énergie faible et une distorsion peu importante.


Sommaire en anglaise:

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Un des principaux domaines d´application du faisceau d´électrons est le perçage de disques centrifuges pour la fabrication de laine de verre pour la production de matériaux isolants.
On compte également de nombreuses autres applications dans l’industrie alimentaire ou de la chimie. Notre meilleur exemple est la réalisation de nos « tôles à tofu », des tamis comportant 12 millions de trous par m² pour la fabrication de tofu.

On utilise le faisceau d’électrons aussi dans l’aéronautique. Son rôle est de percer des canaux pour mélanger des gaz de refroidissement dans les pièces des propulseurs. Les trous peuvent être percés dans un angle de 30° par rapport à la surface.

Pour la construction de machines et d´équipements: le faisceau d´électrons est utilisé dans plusieurs applications, notamment dans les domaines de la filtration et du tamisage. On y recourt quand les autres process atteignent leurs limites. On peut citer comme exemple le pulp and paper /l´industrie du papier, les panniers de filtration pour le recyclage de matières plastiques, etc.

Similaire au process de soudage, les électrons sont accélérés sous vide à 120 kV, à environ 2/3 de la vitesse de la lumière. Lorsqu´ils entrent en collision avec la pièce, les électrons libèrent leur énergie cinétique sous forme de chaleur et la transmettent à la pièce. Un bain de fusion local se crée, qui dans son centre forme un tube capillaire. Une fois que le canal de fusion, avec au centre son tube capillaire, a complètement traversé la pièce, celui-ci bute sur un support de matériaux d’expulsion (« backing material »). Dès le contact avec le matériau, il se vaporise comme lors d´une explosion et fait bouger le matériau fondu en direction contraire (Image 3).

Il en résulte un trou très plat (canal) avec une couche de fusion figée de 5-10 µm sur les parois du trou. Sur le côté d´impact, les trous présentent un léger arrondi, et une légère bavure sur les bords des trous s’est formée avec l’adhésion partielle de la matière.

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