Soldagem por Feixe de Eletrons

1 – INTRODUÇÃO
O equipamento de soldagem por feixe de elétrons (onde o feixe é gerado e controlado) e da câmara de soldagem (onde a peça é colocada e posicionada para realizar a soldagem automatizada). A figura abaixo mostra esquematicamente o equipamento.
A geração do feixe é feita em vácuo da ordem de 10-4 a 10-6 Torr, através do aquecimento de um filamento de tungstênio; este, através do fenômeno de emissão termoiônica, emite elétrons que ficam então submetidos a dois campos elétricos:
O primeiro gerado entre o filamento (catodo) e o bias, que está a um potencial de 2 a 3 KV; a direção desse campo é perpendicular ao feixe e sua função é controlar a corrente do feixe. O segundo campo é gerado entre o filamento (catodo) e o anodo, que está a um potencial da ordem de 30 a 300 KV. A direção deste campo é paralela ao feixe de elétrons, e tem a função de acelerar os elétrons. Durante a trajetória os elétrons acabam se repelindo uns aos outros, gerando um feixe divergente. Por isso, existe no canhão uma bobina eletromagnética com campo radial para focar o feixe na superfície da peça a ser soldada; existem também bobinas para modificar a posição de incidência do feixe de elétrons. Uma delas é a bobina do alinhamento do feixe, que muda estaticamente a posição de incidência do feixe. A outra é a bobina de deflexão do feixe, que deflete o feixe dinamicamente e de acordo com a geometria e freqüência pré-fixadas.
A câmara do equipamento contém os dispositivos para posicionamento da peça para a soldagem automatizada. Ela geralmente está em vácuo da ordem de 10-2 a 10-4 Torr. Deve-se salientar que o processo de soldagem por feixe de elétrons pode utilizar câmara com altovácuo (aprox. 10-4 Torr), médio vácuo (aprox. 10-2 Torr) ou soldagem na pressão atmosférica.
Para ocorrer a soldagem, os elétrons são acelerados até 0,3 a 0,7 vezes a velocidade da luz. O impacto desses elétrons na superfície da peça transforma parte da energia cinética em energia térmica, fundida a área