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1952 gilt als die Geburtsstunde der Elektronenstrahltechnik. Der Physiker Dr. h.c. Karl-Heinz Steigerwald baut die erste Elektronenstrahl-Bearbeitungsmaschine. Vieles was heute als selbstverständlich betrachtet wird, musste vor vielen Jahren erst mühsam erarbeitet werden.

Die Geschichte der Elektronenstrahltechnik begann mit den Versuchen der Physiker Hittorf und Crookes, die zunächst versuchten Kathodenstrahlen in Gasen zu erzeugen (1869) und Metalle anzuschmelzen (1879). Diese Kathodenstrahlen waren eine interessante physikalische Erscheinung und führten zur Entdeckung einer besonderen Strahlung durch Röntgen (1895), Thompson (1897) und Millikan (1905), die als „schnell bewegte Elektronen" beschrieben wurden.

Die Wärmeentwicklung beim Aufprall der Elektronen wurde bei den damaligen Experimenten als eher schädlich betrachtet und man versuchte den Effekt durch Kühlung zu vermeiden. Erst der Physiker Marcello von Pirani nutzte diesen Effekt. Er baute ein Gerät zum Schmelzen von Tantalpulver und anderen Metallen mittels Elektronenstrahlen. In der Folgezeit beschäftigten sich nun immer mehr Wissenschaftler mit der Technik des Elektronenstrahls und dies führte zur Entwicklung von Oszillografen, Mikroskopen und zum Bohren von Metallen. Ein Haupthindernis zu dieser Zeit, war das Fehlen genügend leistungsstarker Vakuumpumpen.

Mit dem Physiker Dr. h.c. Karl-Heinz Steigerwald begann 1948 eine neue Ära in der Materialbearbeitung. Er war zu dieser Zeit mit der Weiterentwicklung der Strahlquellen zu höheren Leistungen für den Bau leistungsfähigerer Elektronenmikroskope beschäftigt.

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Seine Versuche mit dem EB-Strahl als thermischem Werkzeug zum Bohren von Uhrensteinen und zum Löten, Schmelzen und Schweißen im Vakuum waren sehr erfolgversprechend und die Entwicklung schritt nun schneller voran:

  • 1952 baute er die erste Elektronenstrahl-Bearbeitungsmaschine.
  • 1958 verschweißte er 5 mm dickes Zircaloy stumpf miteinander und entdeckte dabei den „Tiefschweißeffekt".
  • 1963 gründete er die Firma Steigerwald Strahltechnik GmbH.
Außer in Deutschland begann man nun auch anderswo, insbesondere in Frankreich und Großbritannien, mit der Entwicklung neuer Geräte.

Heutzutage ist die Elektronenstrahltechnik in der Materialbearbeitung weit verbreitet und ein lückenloser Überblick ist schwierig. Auch in der Gegenwart werden immer wieder neue Anwendungen mit der EB-Technik erschlossen.

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