电子束增材制造聚焦消像散控制技术研究

为解决电子束增材制造设备加工范围受限、大尺寸工件边缘加工精度下降等问题,对大偏角下电子束的散焦和像散进行研究。采用像差理论对电子束偏转过程中出现的束径增大、形状畸变现象进行分析。本研究搭建控制系统,动态调整聚焦线圈和消像散线圈的电流,即动态聚焦消像散。制作聚焦消像散校正表,使电子束在整个扫描区域内保持小束径。采用二次电子成像方法和EOG(能量梯度函数)评价函数验证校正效果。实验结果表明,动态聚焦消像散能够有效改善束斑质量,校正后电子束在12°偏转以内清晰成像,电子图像EOG值由0.81提升至1。