Mecanizado por haz de electrones

El mecanizado por haz de electrones ( EBM ) es un proceso en el que electrones de alta velocidad se concentran en un haz estrecho dirigido hacia la pieza de trabajo, generando calor y vaporizando el material. El EBM se puede utilizar para el corte o mandrinado de gran precisión en una amplia variedad de metales. El acabado superficial es superior y el ancho de corte es menor que en otros procesos de corte térmico.

El proceso EBM es el más adecuado para materiales con alto punto de fusión y alta conductividad térmica.

El haz EBM funciona en modo pulsado. Esto se logra polarizando adecuadamente la rejilla polarizada ubicada justo después del cátodo. Se aplican pulsos de conmutación a la rejilla polarizada para obtener duraciones de pulso que van desde 50 μs hasta 15 ms. La corriente del haz está directamente relacionada con la cantidad de electrones emitidos por el cátodo o disponibles en el haz. La corriente del haz puede ser tan baja como 200 μA o 1 A. Aumentar la corriente del haz incrementa directamente la energía por pulso. De manera similar, aumentar la duración del pulso también incrementa la energía por pulso. Los pulsos de alta energía (superiores a 100 J/pulso) pueden mecanizar orificios más grandes en placas más gruesas. La densidad de energía y la densidad de potencia están determinadas por la energía por duración del pulso y el tamaño del punto. El tamaño del punto, por otro lado, está controlado por el grado de enfoque logrado por las lentes electromagnéticas. Si se combina una mayor densidad de energía con un tamaño de punto menor, la remoción de material será más rápida, aunque el tamaño del orificio será menor. El plano de enfoque se ubicaría sobre la superficie de la pieza de trabajo o justo debajo de ella. El haz de electrones se genera por la diferencia de potencial entre el cátodo, cargado negativamente, y el ánodo, cargado positivamente.

Los equipos de EBM en la construcción son similares a las máquinas de soldadura por haz de electrones (véase soldadura por haz de electrones ). Las máquinas EBM suelen utilizar voltajes de entre 150 y 200 kV para acelerar los electrones a unos 200 000  km/s. Se utilizan lentes magnéticas para enfocar el haz de electrones sobre la superficie de la pieza. Mediante un sistema de deflexión electromagnética, el haz se posiciona según sea necesario, generalmente mediante un ordenador.

Es necesario utilizar vacío para reducir la contaminación y minimizar las colisiones de electrones con las moléculas de aire. Dado que el trabajo debe realizarse en vacío, la técnica EBM es más adecuada para piezas pequeñas. La interacción del haz de electrones con la pieza de trabajo produce rayos X peligrosos, por lo que solo personal altamente capacitado debe utilizar el equipo EBM.

• Tecnología de haz de electrones

• https://web.archive.org/web/20070519165757/http://www.eod.gvsu.edu/eod/manufact/manufact-284.html
• Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven (2006). Ingeniería y tecnología de fabricación (2.ª  ed.). Pearson Prentice Hall. págs. 854–855 .