電子束 3D 打印電源輻射防護設計
電子束 3D 打印電源在工作時,因高壓電子加速過程會產生 X 射線與電磁輻射,不僅威脅操作人員健康,還可能干擾打印系統的控制電路,因此輻射防護設計需兼顧屏蔽效能與設備集成性。
防護設計采用 “分層屏蔽 + 定向抑制” 的復合方案:第一層為金屬屏蔽殼體,選用鉛合金與鎂鋁合金復合板材,鉛合金厚度根據 GBZ 130-2020 標準設計為 3mm,可屏蔽 99% 以上的 X 射線,鎂鋁合金則降低整體重量,滿足設備輕量化需求;第二層為電磁屏蔽層,采用鍍鎳銅網與柔性導電布,對 10kHz-1GHz 頻段的電磁輻射衰減量達 40dB 以上,有效抑制電源內部開關器件產生的電磁干擾。
在結構布局上,將高壓模塊與控制模塊分區隔離,高壓模塊采用密封式腔體設計,腔體連接處采用導電襯墊實現無縫屏蔽;控制線纜采用雙層屏蔽線,且在入口處加裝磁環,進一步削弱輻射耦合。通過輻射劑量檢測儀測試,在電源額定工作狀態下,設備周圍 1m 處的 X 射線劑量率小于 0.5μSv/h,電磁輻射強度符合 GB 8702-2014《電磁環境控制限值》要求。該防護設計已應用于電子束 3D 打印設備,在保障人員安全的同時,使打印過程中控制電路的信號干擾率降低至 2% 以下,提升打印過程穩定性。