在薄金属和流体中切割和电放电加工 (EDM) 的高速成像,使用高强度的100 keV x 射线
Hidekazu Mimura1,2, Gota Yamaguchi2, Hiroto Motoyama1
1Research Center for Advanced Science and Technology (RCAST), The University of Tokyo, 4-6-1 Komaba, Meguro City, Tokyo 153-8904, Japan.
The Review of scientific instruments
|February 20, 2026
概括
高能X射线可以直接可视化传统的加工过程,如金属内部的切割和电放电加工 (EDM). 这一突破澄清了金属制造过程中以前不清楚的地下机制.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 制造业 制造技术 制造技术
- 先进的成像技术,以及先进的成像技术.
背景情况:
- 传统的加工方法,如切割和电放电加工 (EDM) 在制造业中至关重要.
- 这些过程的内部机制在很大程度上没有被观察到,并且由于直接可视化的局限性而不明确.
研究的目的:
- 开发和应用一个先进的X射线成像系统,用于可视化机械加工中的地下现象.
- 阐明传统金属切割和EDM过程中不清楚的机制.
主要方法:
- 利用来自波动器源的强烈,高能X射线束进行成像.
- 采用100keVX射线,流量密度高 (10^13光子/mm^2) 进行非破坏性观测.
- 实现了以每秒5000 (fps) 的高速成像,以捕捉动态过程.
主要成果:
- 在金属内部切割和EDM过程中成功可视化了刀具运动和表面变化.
- 观察到复杂的相互作用,包括在流体下发生的相互作用,在钻探和小洞电磁处理过程中.
- 在高分辨率和速度下展示了动态加工现象的清晰,非破坏性成像.
结论:
- 开发的高能X射线成像系统为传统加工提供了前所未有的洞察力.
- 该技术可用于分析传统和非传统加工过程中的各种现象.
- 为推进基本理解和优化制造技术提供了强大的工具.
