[發明專利]電子束調節

有效

• 申請號: 201410223350.4
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN104250687B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: S·R.·蘭開斯特-拉羅克;C·錢;植村賢介;P·哈雷羅
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: C21D10/00
• 分類號: C21D10/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 陳新

技術領域

所描述的實施例一般地涉及使用定向能量束的熱處理。更具體而言，根據金屬工件的所期望的金屬態調節電子束。

背景技術

由于在機械加工操作期間所產生的熱，各種類型的機械加工操作可導致存在于金屬工件中的雜質沿著該金屬工件的表面形成金屬間化合物。沿著金屬工件的表面形成的金屬間化合物可能會阻止機械拋光操作實現所期望的表面光潔度。在對工件施加陽極化時，沿著金屬工件的表面所形成的金屬間化合物的存在還可導致條紋標記變得可見。

因此，需要的是一種從金屬工件的表面區域移除金屬間化合物的可靠的方法。

發明內容

本文描述了涉及用于調節電子束的方法和系統的各種實施例。

公開了用于電子束處理金屬工件的表面部分的系統。所述系統被配置為將金屬保持在預先選擇的金屬相中被處理。所述系統至少包括：(1)電子束發射器，其被配置為發射具有第一能量分布的電子束；以及(2)設置在所述電子束發射器和所述金屬工件之間的機構，其對由所述電子束發射器發射的電子束起作用以根據預先選擇的金屬相將所述第一能量分布改變為第二能量分布。

公開了用于調節電子束的方法。所描述的方法在電子束熱處理操作期間將金屬工件保持在預先選擇的金屬相中。所述方法至少包括：(1)發射具有第一能量分布的電子束；以及(2)將所述第一能量分布改變為第二能量分布。所述第二能量分布包括與預先選擇的金屬相相對應的電子束能量范圍。

公開了用于均質化鋁基板的表面部分的電子束處理裝置。所述電子束處理裝置至少包括：(1)電子束發射器，其被配置為發射電子束，所述電子束包括具有將鋁基板的表面部分從第一相改變為第二相的能量密度的中心部分；以及(2)設置在所述電子束發射器和所述鋁基板之間的電子束調節元件。所述電子束調節元件包括金屬基板以及主動冷卻裝置，所述金屬基板限定孔縫，所述孔縫僅允許所述電子束的中心部分在電子束處理操作期間接觸所述鋁基板，所述主動冷卻裝置與所述金屬基板熱接觸。所述主動冷卻裝置被配置為從所述金屬基板移除熱量。

通過隨后結合附圖的詳細描述，本發明的其他方面以及優點將會變得明晰，所述附圖通過舉例的方式示出了所描述實施例的原理。

附圖說明

通過參照隨后的描述和所附附圖可以更好地理解所描述的實施例。另外，通過參照隨后的描述和所附附圖可以更好地理解所描述的實施例的優點，其中：

圖1示出了配置為輻照工件的示例性電子束發射器；

圖2A示出了沿著直線路徑移動的電子束的足跡；

圖2B示出了詳述電子束的能量分布的曲線圖；

圖2C示出了在給定的溫度范圍內具有預先選擇的金屬相的金屬的相圖；

圖2D示出了電子束中的電子的能量分布；

圖3A示出了配置為阻止電子束的較低能量的外圍部分撞擊工件的掩模；

圖3B示出了在電子束橫過工件時圖3A的掩模如何阻擋電子束的外圍、低能量部分的俯視圖；

圖4A示出了示例性的摩擦攪拌焊操作的透視圖；

圖4B示出了圖4A的示例性摩擦攪拌焊操作的截面側視圖；

圖5A-5C示出了正經受摩擦攪拌焊操作的示例性便攜式計算設備外殼；

圖6示出了表示特定精加工方法的框圖，該方法適于將電子束輻照施加到經摩擦攪拌焊的鋁基板；

圖7A示出了鋁基板在電子束輻照操作之前的俯視圖；

圖7B示出了圖7A中所描繪的鋁基板在電子束輻照操作之后的俯視圖；

圖8A示出了由場發射掃描電子顯微鏡提供的鋁基板在電子束輻照操作之后的截面側視圖；以及

圖8B示出了圖8A的鋁基板的電子背散射衍射截面側視圖，其示出了鋁基板在電子束輻照操作之后的顆粒結構。

具體實施方式

在本部分中描述根據本申請的方法和裝置的代表性應用。提供這些實例僅僅是為了添加上下文和有助于對所描述的實施例的理解。因此，對于本領域技術人員將是明顯的是，所描述的實施例可在沒有這些特定細節的一些或全部的情況下實現。在其他情況下，沒有詳細描述眾所周知的處理步驟，以避免不必要地模糊所描述的實施例。其他應用是可能的，這樣下面的實例不應被理解為是限制。