DE19537842A1 - Electron beam unit esp. for hardening or welding - Google Patents

Electron beam unit esp. for hardening or welding

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DE19537842A1
DE19537842A1 DE1995137842 DE19537842A DE19537842A1 DE 19537842 A1 DE19537842 A1 DE 19537842A1 DE 1995137842 DE1995137842 DE 1995137842 DE 19537842 A DE19537842 A DE 19537842A DE 19537842 A1 DE19537842 A1 DE 19537842A1
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Rainer Bartel
Siegfried Dr Panzer
Axel Dr Reichmann
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Abstract

In an electron beam unit consisting of one or more electron guns and several containers, evacuation units and current generating, control and monitoring devices, the novelty is that (a) a plate (3), which can move in one or more coordinate directions, is positioned vacuum-tightly on a transfer vacuum chamber (1) and supports an electron gun (4); (b) the plate (3) is designed and movable so the electron gun (4) can be positioned at each container (7, 7'); (c) the containers (7, 7') are arranged in a row in the plate movement direction at one (pref. the opposite) side of the transfer chamber (1); (d) each container (7, 7') is connected to the transfer chamber (1) by a vacuum valve (6) and is connected to an evacuation unit (8); (e) an evacuation unit (2) is connected to the transfer chamber (1); and (f) one side of the transfer chamber (1) is provided with a slit (9) allowing processing of the required regions in the containers with the electron beam (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahlanlage, in der elektronenstrahltechnologische Prozesse durchgeführt werden. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Prozesse zur Ober­ flächenmodifikation, wie beispielsweise Härten und Schweißen.The invention relates to an electron beam system in the electron beam technology Processes are carried out. A preferred area of application is processes for the upper surface modification, such as hardening and welding.

Es ist bekannt, derartige Prozesse in Anlagen durchzuführen, die aus einem Rezipienten mit zugehöriger Evakuierungstechnik bestehen, an welchem eine Elektronenkanone angeordnet ist. Zu einer solchen Anlage gehören weiterhin eine Stromversorgung, eine Steuerung für die Strahlparameter und Werkstückbewegung sowie Beobachtungs- und Kontrolleinrichtungen. Dieser Grundaufbau ist entsprechend dem speziellen Anwendungszweck modifiziert.It is known to carry out such processes in plants which consist of a recipient associated evacuation technology exist on which an electron gun is arranged is. Such a system also includes a power supply, a controller for the Beam parameters and workpiece movement as well as observation and control devices. This basic structure is modified according to the special application.

Die meisten bekannten Anlagen sind mit dem Mangel behaftet, daß das Volumen und die Abmessungen des Rezipienten die Abmessungen der zu behandelnden Werkstücke be­ grenzt. Legt man andererseits den Rezipienten groß aus, um den Anwendungsbereich der Anlage zu erweitern, entsteht der Nachteil, daß bei kleinen Werkstücken ein unnötig großes Volumen evakuiert werden muß. Dies führt zu hohen Energiekosten und bringt bedingt durch längere Evakuierungszeit hohe Nebenzeiten mit sich. Das bedeutet, daß die Wirt­ schaftlichkeit geringer ist. Große Anlagen haben auch den Nachteil, daß der Elektronenstrahl nicht im beliebigen Umfang das prozeßbedingte Bearbeitungsfeld beaufschlagen kann. Dazu ist es erforderlich, die Elektronenkanone auf dem Rezipienten zu verfahren und/oder zu schwenken. Das erfordert jedoch weiteren apparativen Aufwand. Damit bleibt der Mangel bestehen, daß das Rezipientenvolumen bei unterschiedlichen Dimensionen der Werkstücke nicht optimal den Werkstückdimensionen angepaßt ist.Most of the known systems are deficient in that the volume and the Dimensions of the recipient be the dimensions of the workpieces to be treated borders. On the other hand, if the recipient is large, the scope of the To expand the system, there is the disadvantage that an unnecessarily large one with small workpieces Volume must be evacuated. This leads to high energy costs and conditionally due to longer evacuation times, high non-productive times. That means the host economy is less. Large systems also have the disadvantage that the electron beam cannot affect the process-related processing field to any extent. To it is necessary to move and / or close the electron gun on the recipient swing. However, this requires additional equipment. That leaves the shortage exist that the recipient volume with different dimensions of the workpieces is not optimally adapted to the workpiece dimensions.

Es wurde auch vorgeschlagen, zusammensetzbare Rezipienten einzusetzen. Dabei werden an ein Mittelteil als Grundbaugruppe, an welcher die Elektronenkanone und alle für den Ge­ samtprozeß erforderlichen Einrichtungen angeordnet sind, an einer oder beiden Seiten Re­ zipiententeile angefügt. Durch ein solches Baukastenprinzip ist eine relativ gute Anpassung des Rezipienten an die Werkstücklänge möglich (P 44 18 162). Diese Ausführung besitzt aber den Mangel, daß die Wirtschaftlichkeit der Anlage durch die Nebenzeiten für Evakuie­ rung, Be- und Entstücken des Rezipienten gering ist, denn es ist nur die Anpassung des Re­ zipienten an die Werkstücklänge möglich. Ein zusätzlicher Nachteil besteht in dem relativ hohen Aufwand für die Anpassung und die Justierung der Werkstückaufnahme hinsichtlich der Positionier- und Wiederholgenauigkeit.It has also been suggested to use composite receivers. Doing so a middle part as a basic assembly, on which the electron gun and all for the Ge velvet process required facilities are arranged on one or both sides Re Client parts added. Such a modular principle is a relatively good adaptation of the recipient to the workpiece length possible (P 44 18 162). This version has but the lack that the profitability of the plant by the idle times for evacuation the recipient, loading and dismounting is low, because it is only the adaptation of the recipient possible to the workpiece length. An additional disadvantage is that relative  high effort with regard to the adaptation and adjustment of the workpiece holder positioning and repeatability.

Es ist weiterhin eine Anlage bekannt, die aus zwei nebeneinander angeordneten Rezipienten besteht. Diese sind unterhalb einer Strahlumlenkkammer, welche die Elektronenkanone trägt, angeordnet. Der Elektronenstrahl wird in der Umlenkkammer in jeweils einen der Re­ zipienten im Wechsel gelenkt. Bei alternierender Betriebsweise wird während der Beschickungs- und Evakuierungszeit des einen Rezipienten in dem anderen Rezipienten der Elektro­ nenstrahlprozeß durchgeführt (DD 2 11 983). Vorteilhaft für eine hohe Wirtschaftlichkeit ist, daß sogenannte Nullrezipienten eingesetzt werden oder daß zumindestens die Bearbei­ tungszeit annähernd gleich der Nebenzeit, d. h. der Zeit für die Beschickung und Evakuie­ rung, ist. Diese Ausführung der Anlage hat aber den Nachteil, daß mit zunehmendem Win­ kel für die Strahlablenkung, bedingt durch die Größe der Rezipienten, der elektronenopti­ sche Aufwand für die Strahlkorrektur und -justage stark ansteigt. Damit ist diese Lösung nur für kleine Strahlablenkwinkel zwischen beiden Rezipienten, d. h. für kleine Rezipientenab­ messungen geeignet.A system is also known which consists of two recipients arranged next to one another consists. These are below a beam deflection chamber, which is the electron gun bears, arranged. The electron beam is in the deflection chamber in one of the Re recipients directed alternately. In alternating modes of operation, and evacuation time of one recipient in the other recipient of the electro beam process carried out (DD 2 11 983). It is advantageous for high economic efficiency that so-called zero recipients are used or that at least the processing time approximately equal to the idle time, d. H. the time for loading and evacuation tion is. This version of the system has the disadvantage that with increasing Win beam deflection, due to the size of the recipient, the electron opti cal effort for beam correction and adjustment increases sharply. So this solution is only for small beam deflection angles between the two recipients, d. H. for small recipients suitable measurements.

Weiterhin ist eine Anlage bekannt, welche aus zwei Rezipienten und nur einer Elektronen­ kanone besteht. Auf den Rezipienten befindet sich eine Deckplatte, welche die Aufgabe hat, die zwei Rezipienten mechanisch miteinander zu verbinden. Über der Deckplatte ist eine bewegliche Grundplatte angeordnet, auf welcher die Elektronenkanone befestigt ist. Die Deckplatte besitzt zwei Langlöcher, deren Abmaße durch die Rezipienten und deren Lage bestimmt sind. Die Grundplatte ist dabei so ausgebildet, daß in der Position der Elektronen­ kanone über einem Langloch der Deckplatte das andere Langloch vakuumdicht geschlossen ist. Zusätzlich ist jeder Rezipient im Bereich des Langlochs mit einem Ventil, welches sich un­ terhalb der Deckplatte befindet, zu dieser abdichtbar (G 94 18 814.9 U1).Furthermore, a system is known which consists of two recipients and only one electron cannon exists. There is a cover plate on the recipient, which has the task mechanically connect the two recipients. There is one above the cover plate Movable base plate is arranged on which the electron gun is attached. The Cover plate has two elongated holes, the dimensions of which are due to the recipient and their location are determined. The base plate is designed so that in the position of the electrons cannon over one slot of the cover plate, the other slot closed vacuum-tight is. In addition, each recipient is in the area of the elongated hole with a valve, which is un located below the cover plate, sealable to it (G 94 18 814.9 U1).

Der Nachteil dieser Anlage besteht darin, daß das Volumen, welches zwischen den Ventilen an der Deckplatte und dem Ventil in der Elektronenkanone vorhanden ist, nicht ständig und unabhängig von den Rezipienten evakuiert werden kann. Dadurch verlängert sich die Zeit vom Öffnen des Ventils über dem gerade evakuierten Rezipienten bis zum Beginn der Elek­ tronenstrahlbearbeitung, da sich infolge des Druckausgleichs der Druck im Rezipienten er­ höht. Es ist zusätzliche Evakuierungszeit erforderlich, um den notwendigen Arbeitsdruck wieder herzustellen.The disadvantage of this system is that the volume between the valves is present on the cover plate and the valve in the electron gun, not constantly and can be evacuated independently of the recipient. This increases the time from opening the valve above the just evacuated recipient to the start of the elec electron beam processing, since the pressure in the recipient changes as a result of the pressure equalization increases. Additional evacuation time is required to maintain the necessary working pressure restore.

Das wirkt sich besonders nachteilig aus, wenn das zu evakuierende Volumen im Rezipienten, z. B. bei Nullrezipienten, sehr klein ist, oder wenn das zu evakuierende Rezipientenvolumen gleich dem Volumen zwischen den unterhalb der Deckplatte angeordneten Ventilen und dem Ventil in der Elektronenkanone ist, welches nicht evakuiert werden kann. Der Druck im Rezipienten steigt dadurch beim Öffnen des Ventils zwischen Rezipient und Deckplatte viel stärker als bei großem zu evakuierenden Rezipientenvolumen an, so daß sich die Evakuie­ rungszeit weiter erhöht. Außerdem wird durch die unveränderlichen Abmessungen der Re­ zipienten die Flexibilität der Anlage begrenzt, da nur Werkstücke bestimmter Größe bearbei­ tet werden können.This has a particularly disadvantageous effect if the volume to be evacuated in the recipient, e.g. B. with zero recipients, is very small, or if the recipient volume to be evacuated  equal to the volume between the valves and arranged below the cover plate the valve in the electron gun, which cannot be evacuated. The pressure in As a result, recipients rise a lot when opening the valve between recipient and cover plate stronger than with a large recipient volume to be evacuated, so that the evacuation time increased further. In addition, the unchangeable dimensions of the Re The flexibility of the system was limited because only workpieces of a certain size were processed can be tet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektronenstrahlanlage zur Durchführung elektronenstrahltechnologischer Prozesse zu schaffen, die geeignet ist, gleiche Werkstücke in großer Stückzahl zu bearbeiten. Außerdem soll die Anlage eine große Flexibilität besitzen und universell einsetzbar sein, um wechselnde unterschiedliche Elektronenstrahlprozesse an Werkstücken mit unterschiedlichen Abmessungen und Geometrie durchzuführen. Es soll ein Umrüsten auf unterschiedliche Rezipienten ohne großen Aufwand möglich sein. Die Elektro­ nenstrahlanlage soll eine hohe Produktivität gewährleisten, d. h. die Elektronenstrahlbearbei­ tung soll möglichst wenig durch Nebenzeit - infolge von Evakuierung, Be- und Entstücken - unterbrochen werden.The invention has for its object to carry out an electron beam system to create electron beam technological processes, which is suitable, same workpieces in to process large quantities. In addition, the system should have great flexibility and be universally applicable to changing different electron beam processes To carry out workpieces with different dimensions and geometry. It's supposed to be Converting to different recipients can be done with little effort. The electro Shot blasting machine should ensure high productivity, d. H. the electron beam processing as little as possible through idle time - as a result of evacuation, loading and unloading - to be interrupted.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nach den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Anlage sind in den Patentansprüchen 2 bis 10 beschrieben.According to the invention the object is achieved according to the features of claim 1. Further embodiments of the system are described in claims 2 to 10.

Die erfindungsgemäße Elektronenstrahlanlage hat den Vorteil, daß mit ihr gleiche Werkstücke in hohen Stückzahlen bearbeitet werden können, indem diese auf bekannten Werkstück­ aufnahmen - während in einem Rezipienten der elektronenstrahltechnologische Prozeß ab­ läuft - in weiteren Rezipienten eingebracht werden. Darüber hinaus können aber auch un­ terschiedliche elektronenstrahltechnologische Prozesse in wechselnder Folge, angepaßt an einen vorgegebenen Fertigungsablauf, bei unterschiedlichen Werkstückgrößen und -geome­ trien durchgeführt werden.The electron beam system according to the invention has the advantage that the same workpieces can be machined in large quantities by placing them on a known workpiece recordings - while in a recipient the electron beam technological process running - be introduced into other recipients. In addition, however, un Different electron beam technological processes in changing order, adapted to a specified production process with different workpiece sizes and geometries trien be carried out.

Eine Voraussetzung zur Lösung der Aufgabe ist die erfindungsgemäße, getrennt evakuierba­ re Transferkammer als die wesentliche Baugruppe. An der Transferkammer befindet sich eine bewegliche, vakuumdicht angeordnete Platte mit der Elektronenkanone. An einer Seite, vor­ zugsweise der Gegenseite der evakuierbaren Transferkammer, sind beliebig Rezipienten über Ventile anflanschbar. Die Elektronenkanone ist durch die Bewegungsmöglichkeit der Platte zu jedem Rezipienten positionierbar. Jeder Rezipient besitzt einen Flansch, der zum Anschluß an das Vakuumventil der Transferkammer angepaßt ist. Die Größen der Rezipienten können dabei unterschiedlich sein. Dadurch ist die Flexibilität gewährleistet, da jeder Rezipient an jedem Vakuumventil anflanschbar ist.A prerequisite for achieving the object is the separately evacuable device according to the invention re transfer chamber as the essential assembly. There is one at the transfer chamber Movable, vacuum-tight plate with the electron gun. On one side, in front preferably the opposite side of the evacuable transfer chamber, any recipients are over Flanged valves. The electron gun is due to the possibility of movement of the plate positionable to every recipient. Each recipient has a flange for connection  is adapted to the vacuum valve of the transfer chamber. The sizes of the recipients can be different. This ensures flexibility, as every recipient can can be flanged onto any vacuum valve.

Dadurch, daß diese Transferkammer über eine eigene Evakuierungseinheit ständig evakuier­ bar ist, werden die Nebenzeiten stark gesenkt. So kann schon vor Erreichen des Arbeitsdruckes im jeweiligen Rezipienten das Vakuumventil zwischen der evakuierten Transferkammer und dem Rezipienten geöffnet werden. Das relativ große Volumen der Transferkammer wirkt sich dabei vorteilhaft auf die Evakuierungszeiten derart aus, daß dieses Volumen als eine Art Puffer wirkt. So sinkt der Druck im Rezipienten beim Öffnen dieses Vakuumventils zwischen dem Rezipienten und der evakuierten Transferkammer infolge des damit bewirkten Druck­ ausgleichs sehr schnell auf annähernd Arbeitsdruck ab. Diese Zeit wird noch weiter verkürzt, da nunmehr auch noch die Evakuierungseinheit der Transferkammer den Rezipienten mit evakuiert. Dieser Vorteil tritt ganz besonders bei der Verwendung von Nullrezipienten ein, da hierbei der Vorteil des kleinen zu evakuierenden Volumens effektiv genutzt wird.Because this transfer chamber is constantly evacuated via its own evacuation unit cash, the idle times are greatly reduced. This can be done before the working pressure is reached in the respective recipient the vacuum valve between the evacuated transfer chamber and be opened to the recipient. The relatively large volume of the transfer chamber works advantageous to the evacuation times in such a way that this volume as a kind Buffer works. The pressure in the recipient drops between when this vacuum valve is opened the recipient and the evacuated transfer chamber due to the pressure caused thereby compensation very quickly to approximately working pressure. This time will be shortened even further, since the evacuation unit of the transfer chamber now also carries the recipient evacuated. This advantage occurs especially when using zero recipients, since the advantage of the small volume to be evacuated is used effectively.

Durch die Anordnung einer Justier- und Positioniereinrichtung in der Transferkammer kann eine Grundjustierung des Elektronenstrahls, wie sie im wesentlichen nach dem Wechsel der Katode der Elektronenkanone zweckmäßig ist, durchgeführt werden.By arranging an adjusting and positioning device in the transfer chamber a basic adjustment of the electron beam, as essentially after changing the Cathode of the electron gun is appropriate to be carried out.

Durch die vakuumdichte Trennung der Rezipienten voneinander ist es möglich, in einem Rezipienten die Elektronenstrahlbearbeitung durchzuführen, während gleichzeitig in einem oder weiteren Rezipienten Vorbereitungen für den elektronenstrahltechnologischen Prozeß, wie z. B. Bestücken und Evakuieren, durchgeführt werden.Due to the vacuum-tight separation of the recipients from each other, it is possible in one Recipients to perform electron beam processing while simultaneously in one or other recipient preparations for the electron beam technological process, such as B. loading and evacuation.

Außerdem ist es möglich, bei der Anordnung der Rezipienten in Reihen nebeneinander, je­ der Reihe eine Elektronenkanone zuzuordnen, und eine gleiche oder unterschiedliche Bear­ beitung von Werkstücken in den jeweiligen Reihen vorzunehmen. Damit ist eine multivalente Nutzung der Anlage gegeben. Dazu ist auf der Transferkammer jeder Reihe von Rezipienten eine bewegliche Platte mit einer darauf angeordneten Elektronenkanone zugeordnet. Diese Platten können unabhängig voneinander in zwei Richtungen verschoben werden, um somit jede Elektronenkanone zu den Rezipienten der jeweiligen Reihe zu positionieren.It is also possible to arrange the recipients in rows next to each other assign an electron gun to the row and an identical or different bear workpieces in the respective rows. This is a multivalent Given use of the facility. Each row of recipients is on the transfer chamber assigned a movable plate with an electron gun arranged thereon. This Plates can be moved independently in two directions, thus to position each electron gun to the recipients of the respective row.

Es ist auch möglich, bei nur in wenigen, vorzugsweise zwei Reihen, angeordneten Rezipien­ ten eine Platte auf der Transferkammer in zwei Koordinatenrichtungen beweglich anzuord­ nen. Damit ist die Bearbeitung mit einer Elektronenkanone in allen Rezipienten durchführ­ bar.It is also possible with only a few, preferably two, rows of receptacles ten a plate on the transfer chamber to be movable in two coordinate directions nen. This means that processing with an electron gun can be carried out in all recipients bar.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist eine rotationssymmetrische oder sektorförmige Transferkammer, an der die einzelnen Rezipienten radial bzw. sektorartig angeordnet sind. Another advantageous embodiment is a rotationally symmetrical or sector-shaped Transfer chamber on which the individual recipients are arranged radially or sector-like.  

Auf der Transferkammer ist eine runde, um den Mittelpunkt drehbare Platte angeordnet, auf der sich im Abstand vom Mittelpunkt die Elektronenkanone befindet.A round plate rotatable around the center is arranged on the transfer chamber which is at a distance from the center of the electron gun.

Es ist vorteilhaft, an jedem Rezipienten je einen einheitlichen Pumpstutzen anzuordnen, um über diesen Pumpstutzen die Rezipienten mit der jeweiligen Evakuierungseinheit zu verbin­ den. Dadurch wird der apparative Aufwand weiter verringert, da nicht jeder Rezipient eine eigene integrierte Evakuierungseinheit besitzen muß. Für kleine Rezipienten, hinsichtlich der Größe und Geometrie, ist es jedoch zweckmäßig, mit dem Rezipienten die Evakuierungsein­ heit zu integrieren, d. h. fest mit ihr zu verbinden, so daß es eine Baueinheit ist.It is advantageous to arrange a uniform pump nozzle on each recipient To connect the recipients to the respective evacuation unit via this pump connection the. This further reduces the expenditure on equipment, since not every recipient has one must have their own integrated evacuation unit. For small recipients, regarding the Size and geometry, however, it is convenient to be evacuated with the recipient integrating, d. H. firmly connected to it, so that it is a structural unit.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß mit der evakuier­ baren Transferkammer als Hauptbaugruppe alle prozeßbedingten Baugruppen und die Elek­ tronenkanone verbunden sind. Die Vakuumventile an der Transferkammer sind alle einheit­ lich ausgebildet. Jedem Rezipienten sind auch einheitliche Anschlüsse für Versorgungsleitun­ gen, z. B. Antrieb für die Werkstückhandhabung und Kühlwasser, zugeordnet. Somit ist ein schnelles Wechseln der Rezipienten je nach Bearbeitungsaufgabe möglich.Another advantage of the device according to the invention is that with the evacuator baren transfer chamber as the main assembly all process-related assemblies and the elec tron cannon are connected. The vacuum valves on the transfer chamber are all one unit Lich trained. Each recipient also has standardized connections for supply lines gene, e.g. B. drive for workpiece handling and cooling water assigned. So is a rapid change of recipients possible depending on the processing task.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine Elektronenstrahlanlage mit Transferkammer, senkrecht angeordneter Elektronen­ kanone und zwei Rezipienten im Schnitt.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. The associated drawing shows an electron beam system with transfer chamber, vertically arranged electrons cannon and two recipients on average.

Auf einer Transferkammer 1 mit zugehöriger Evakuierungseinheit 2 ist eine horizontal in Längsrichtung der Transferkammer 1 bewegliche Platte 3 angeordnet. Auf dieser Platte 3 ist senkrecht eine Elektronenkanone 4 vom Axialtyp angeordnet. Die Abdichtung zwischen der Platte 3 und der Transferkammer 1 gegen den Atmosphärendruck wird durch Dichtungen 5 in bekannter Weise gewährleistet. An der Unterseite der Transferkammer 1 sind über Vaku­ umventile 6 Rezipienten 7, 7′ mit ihren Evakuierungseinheiten 8 auswechselbar angeflanscht. Die Vakuumventile 6 gewährleisten die Trennung der Rezipienten 7, 7′ von der Transfer­ kammer 1. In der Oberseite der Transferkammer 1 ist ein Schlitz 9 derart ausgebildet und angeordnet, daß der von der Elektronenkanone 4 erzeugte Elektronenstrahl 10 durch die Transferkammer 1 in den jeweiligen Rezipienten 7, 7′ gelangt und die gesamte Fläche in jedem Rezipienten 7, 7′ beaufschlagen kann. Die Platte 3 ist dabei so ausgebildet, daß sie unabhängig von der Position der Elektronenkanone 4 zu einem Rezipienten 7, 7′, in dem die Elektronenstrahlbearbeitung gerade durchgeführt wird, den Schlitz 9 der Transferkammer 1 immer vakuumdicht schließt. Über einen Antrieb (nicht dargestellt) ist die Platte 3 zu jedem Rezipienten 7, 7′ positionierbar. A plate 3 which is movable horizontally in the longitudinal direction of the transfer chamber 1 is arranged on a transfer chamber 1 with the associated evacuation unit 2 . An electron gun 4 of the axial type is arranged vertically on this plate 3 . The seal between the plate 3 and the transfer chamber 1 against atmospheric pressure is ensured by seals 5 in a known manner. At the bottom of the transfer chamber 1 are Vaku umventile 6 recipient 7, 7 with their evacuation units 8 flanged 'replaceable. The vacuum valves 6 ensure the separation of the recipients 7 , 7 'from the transfer chamber 1st In the top of the transfer chamber 1 , a slot 9 is formed and arranged such that the electron beam 10 generated by the electron gun 4 passes through the transfer chamber 1 into the respective recipient 7 , 7 'and can affect the entire surface in each recipient 7 , 7 ' . The plate 3 is designed so that it regardless of the position of the electron gun 4 to a recipient 7 , 7 ', in which the electron beam processing is currently being performed, always closes the slot 9 of the transfer chamber 1 in a vacuum-tight manner. Via a drive (not shown), the plate 3 can be positioned to each recipient 7 , 7 '.

Alle Rezipienten 7, 7′ besitzen zum Anschluß an das Vakuumventil 6 einen Flansch 11, der zu jedem Vakuumventil 6 einheitlich ausgebildet ist, damit die Rezipienten 7, 7′ ohne zusätz­ liche Anpaßelemente austauschbar sind. In den Rezipienten 7, 7′ befinden sich die üblichen für die Werkstückaufnahme und -handhabung erforderlichen Einrichtungen (nicht gezeich­ net). Über einheitliche Anschlüsse, welche an der Transferkammer 1 angeordnet sind, ist ein schnelles Verbinden der Versorgungsleitungen mit dem Rezipienten 7, 7′, z. ß. für die Werk­ stückhandhabung oder Kühlung, gewährleistet. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden in bekannter Weise in die Rezipienten 7, 7′ eingebracht. Die Rezipienten 7, 7′ haben die dazu notwendigen Öffnungen.All recipients 7 , 7 'have a flange 11 for connection to the vacuum valve 6 , which is of uniform design for each vacuum valve 6 , so that the recipients 7 , 7 ' are interchangeable without additional adjustment elements. In the recipients 7 , 7 'are the usual facilities required for the workpiece pick-up and handling (not drawn net). About uniform connections, which are arranged on the transfer chamber 1 , a quick connection of the supply lines with the recipient 7 , 7 ', z. ß. for workpiece handling or cooling. The workpieces to be machined are introduced in a known manner into the recipients 7 , 7 '. The recipient 7 , 7 'have the necessary openings.

Weiterhin ist in der Transferkammer 1 eine Einrichtung 12 angeordnet, um den Elektronen­ strahl 10 zu justieren und zu positionieren. Über eine vakuumdicht verschließbare Öffnung 13 ist die Transferkammer 1 zugängig.Furthermore, a device 12 is arranged in the transfer chamber 1 to adjust and position the electron beam 10 . The transfer chamber 1 is accessible via an opening 13 which can be closed in a vacuum-tight manner.

Claims (10)

1. Elektronenstrahlanlage bestehend aus mindestens einer Elektronenkanone, mehreren Rezipienten, Evakuierungseinheiten sowie Stromerzeugung-, Steuer- und Kontroll­ einrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß an einer evakuierbaren Transferkam­ mer (1) mindestens eine in mindestens einer Koordinatenrichtung bewegbare Platte (3) vakuumdicht angeordnet ist, auf welcher mindestens eine Elektronenkanone (4) ange­ ordnet ist, daß die Platte (3) derart ausgebildet und bewegbar ist, daß die Elektronen­ kanone (4) zu jedem Rezipienten (7, 7′) positionierbar ist, daß an einer, vorzugsweise der gegenüberliegenden Seite der Transferkammer (1) mehrere Rezipienten (7, 7′) rei­ henweise in Bewegungsrichtung der Platte (3) angeordnet sind, wobei jeder Rezipient (7, 7′) über ein Vakuumventil (6) an die Transferkammer (1) angeschlossen ist, daß die Rezipienten (7, 7′) mit je einer Evakuierungseinheit (8) verbunden sind, daß an der Transferkammer (1) mindestens eine Evakuierungseinheit (2) angeschlossen ist, und daß die Transferkammer (1) auf einer Seite mindestens einen Schlitz (9) besitzt, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß die für den elektronenstrahltechnologischen Pro­ zeß erforderlichen Bereiche in den Rezipienten (7, 7′) mit dem Elektronenstrahl (10) beaufschlagbar sind.1. electron beam system consisting of at least one electron gun, several recipients, evacuation units and power generation, control and monitoring devices, characterized in that on an evacuable transfer chamber ( 1 ) at least one plate ( 3 ) movable in at least one coordinate direction is arranged in a vacuum-tight manner, on which at least one electron gun ( 4 ) is arranged, that the plate ( 3 ) is designed and movable in such a way that the electron gun ( 4 ) can be positioned to each recipient ( 7 , 7 ') that on one, preferably the opposite Side of the transfer chamber ( 1 ) a plurality of recipients ( 7 , 7 ') are arranged in rows in the direction of movement of the plate ( 3 ), each recipient ( 7 , 7 ') being connected to the transfer chamber ( 1 ) via a vacuum valve ( 6 ), that the recipients ( 7 , 7 ') are each connected to an evacuation unit ( 8 ) that at least at the transfer chamber ( 1 ) an evacuation unit ( 2 ) is connected, and that the transfer chamber ( 1 ) has on one side at least one slot ( 9 ) which is designed and arranged in such a way that the areas required for electron beam technology pro cess in the recipient ( 7 , 7 ' ) can be acted upon by the electron beam ( 10 ). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rezipienten (7, 7′) an der Transferkammer (1) in mehreren Reihen nebeneinander angeordnet sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the recipients ( 7 , 7 ') on the transfer chamber ( 1 ) are arranged side by side in several rows. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transferkammer (1) und die darauf angeordnete Platte (3) rotationssymmetrisch oder sektorförmig ausge­ bildet sind, daß die Rezipienten (7, 7′) an der Transferkammer (1) radial oder sektor­ förmig angeordnet sind, daß die Platte (3) um den Mittelpunkt vakuumdicht drehbar ist und die Elektronenkanone (4) im Abstand vom Mittelpunkt auf der Platte (3) ange­ ordnet ist.3. Device according to claim 1, characterized in that the transfer chamber ( 1 ) and the plate ( 3 ) arranged thereon are rotationally symmetrical or sector-shaped that the recipients ( 7 , 7 ') on the transfer chamber ( 1 ) radially or sector-shaped are arranged that the plate ( 3 ) can be rotated in a vacuum-tight manner around the center and the electron gun ( 4 ) is arranged at a distance from the center on the plate ( 3 ). 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rezipient (7, 7′) über einen einheitlichen Flansch (11) mit dem Vakuumventil (6) verbunden ist.4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that each recipient ( 7 , 7 ') is connected to the vacuum valve ( 6 ) via a uniform flange ( 11 ). 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rezipienten (7, 7′) als Nullrezipienten ausgeführt sind. 5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the recipients ( 7 , 7 ') are designed as zero recipients. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rezipienten (7, 7′) mit getrennt aufgestellten Evakuierungseinheiten (8) verbunden sind.6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that the recipients ( 7 , 7 ') with separately set up evacuation units ( 8 ) are connected. 7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Rezi­ pienten (7, 7′) eine Evakuierungseinheit (8) fest angeordnet ist.7. Device according to claim 1 to 5, characterized in that on each Rezi clients ( 7 , 7 ') an evacuation unit ( 8 ) is fixed. 8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Transfer­ kammer (1) mindestens eine Einrichtung (13) zur Strahlpositionierung und Strahljusta­ ge angeordnet ist.8. Device according to claim 1 to 7, characterized in that in the transfer chamber ( 1 ) at least one device ( 13 ) for beam positioning and beam adjustment is arranged GE. 9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Transfer­ kammer (1) eine vakuumdicht verschließbare Öffnung (14) angeordnet ist.9. Device according to claim 1 to 8, characterized in that a vacuum-tight sealable opening ( 14 ) is arranged on the transfer chamber ( 1 ). 10. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumventile (6) mittels Blindflansche verschließbar sind.10. Device according to claim 1 to 9, characterized in that the vacuum valves ( 6 ) can be closed by means of blind flanges.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007021893A1 (en) 2007-05-10 2008-11-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Electron beam emitter for materials processing has first chamber for thermal process with beam exit window to second chamber
DE102007021897A1 (en) 2007-05-10 2008-11-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Device for carrying out an electron beam process comprises a separating element which is fixed within a working chamber using detachable fixing elements
CN108145301A (en) * 2017-12-29 2018-06-12 浙江镭弘激光科技有限公司 A kind of continuous welding system of electron beam gear and method
CN108296622A (en) * 2018-02-24 2018-07-20 沈阳富创精密设备有限公司 A kind of more vacuum chamber electron-beam welding equipments

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007021893A1 (en) 2007-05-10 2008-11-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Electron beam emitter for materials processing has first chamber for thermal process with beam exit window to second chamber
DE102007021897A1 (en) 2007-05-10 2008-11-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Device for carrying out an electron beam process comprises a separating element which is fixed within a working chamber using detachable fixing elements
CN108145301A (en) * 2017-12-29 2018-06-12 浙江镭弘激光科技有限公司 A kind of continuous welding system of electron beam gear and method
CN108145301B (en) * 2017-12-29 2023-10-31 浙江镭弘激光科技有限公司 Electron beam gear continuous welding system and method
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