전자빔 용접기는 가속 전압, 챔버 압력, 전자총 장착 위치에 따라 분류됩니다.
이러한 차이는 장비의 규모와 관리 용이성뿐 아니라 수행할 수 있는 용접 프로세스에도 영향을 미칩니다.
가속전압 (고전압 ↔ 저전압)
○ 가속 전압은 전자빔의 출력에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 가속전압이 100~150kV 정도인 기기는 고전압으로 분류하고, 30~60kV 정도인 기기는 저전압으로 분류합니다.
○ 고전압 장치는 약 0.1~200mm 두께의 강철 재료와 약 0.1~300mm 두께의 알루미늄 합금을 용접할 수 있습니다.
○ 비특수 애플리케이션의 경우 저전압 장치를 사용하는 것이 더 쉽습니다. 이러한 장치는 전자 부품 산업을 비롯한 다양한 분야에서 사용됩니다.
챔버 압력 (고진공 ↔ 저진공)
○ 전자빔 용접기의 주요 특징 중 하나는 용접이 진공 처리 챔버에서 수행된다는 것입니다. 고진공형(High vacuum type)은 10-4 ∼ 10-5 Torr, 부분진공형(Partial vacuum type)은 10-1 ∼ 10-2 Torr, 대기압(Non vacuum type)형은 대기압 (760 Torr)에서 처리됩니다. 이는 챔버의 진공도에 따른 분류이며, 고진공, 중간진공, 대기압의 어떤 형태이든지 발생하는 컬럼(column)은 고진공을 유지해야 합니다.
○ 범용 고진공 배기 장치에는 다음이 포함됩니다.
- 오일 확산 펌프
- 기계식 부스터 펌프
- 오일 로터리 펌프
○ 반면에 저진공 장치에는 다음이 포함됩니다.
- 기계식 부스터 펌프
- 오일 로터리 펌프
○ 최근에는 설치 환경 개선과 에너지 효율화로 인해 소음, 진동, 발열이 적은 스크롤 펌프와 터보분자 펌프를 탑재한 장치가 개발되고 있습니다.
전자총 장착 위치(고정 전자총 ↔ 이동 전자총)
○ 전자빔을 방출하는 데 사용되는 전자총은 챔버 내부 또는 외부에 장착될 수 있습니다. 전자총이 처리 챔버 외부에 장착된 외부 장치는 일반적으로 특수 슬라이딩 씰을 사용하여 고정식 또는 이동식으로 분류됩니다. 고정형 전자총 장치에서는 모재를 이동시켜 용접 위치를 변경합니다.
○ 반면, 이동형 전자총 장치에서는 전자총을 이동시켜 용접 위치를 변경합니다. 이동형 전자총 장치는 수 미터의 이동 스트로크를 가질 수 있어 다양한 위치에서 용접이 가능합니다. 처리 챔버 내부에 움직이는 전자총이 장착된 내부 장치에는 5개 축(X, Y, Z, A 및 C)을 따라 동시에 제어할 수 있는 로봇에 부착된 전자총이 있습니다. 이들 장치는 3차원 용접이 가능하며, 일부 장치는 10m 이상의 용접 면적을 제공합니다. 3D 용접 위치 스캐닝은 용접 라인을 가로질러 배치된 저전력 빔에 의해 수행됩니다. 용접 중에 발생하는 X선을 전자총에 내장된 센서로 감지하여 홈에 대한 정확한 용접을 보장합니다.
전자 발생 현상에 따른 분류
○ 플라즈마 전자빔 (Plasma electron beam)
○ 열음극형 전자빔 (Heat cathode type electron beam)
장비 종류에 따른 분류
○ 전용장비: 일반적으로 저전압, 저진공 챔버는 크기가 작고 특정 부품의 생산에 적합합니다.
○ 범용장비: 전용기계의 반대 개념으로 다양한 제품에 적용하기에 적합합니다.