¿Qué es el mecanizado por haz de electrones?

El mecanizado por haz de electrones (EBM) es un término de metalurgia que describe un proceso en el que el calor concentrado de un haz de electrones se utiliza para fundir metal. El proceso generalmente tiene lugar dentro de un vacío, protegiendo así el metal de la atmósfera exterior como lo hace un fundente en los procesos de soldadura tradicionales. El proceso se utiliza en una variedad de aplicaciones, que incluyen soldadura, recocido y eliminación de metales.

Debido a la complejidad y el gasto del equipo, en comparación con el equipo de mecanizado por haz láser, este tipo de mecanizado no se ha convertido en una piedra angular de la industria y la fabricación. Si bien los procesos de haz de electrones producen un acabado superficial más liso y resultados más precisos que otros procesos de mecanizado, la necesidad de operadores especialmente capacitados y las limitaciones inherentes del equipo hacen que el mecanizado de haz de electrones no sea adecuado para la mayoría de las industrias. Este equipo se utiliza principalmente en la industria electrónica, que utiliza la tecnología para grabar los circuitos de las unidades de microprocesador y otras tecnologías miniaturizadas.

El mecanizado con haz de electrones puede cortar muchos tipos diferentes de metal y aleaciones de metal. El haz de electrones está altamente enfocado y, por lo tanto, produce un corte o área de corte más delgado que muchos otros métodos térmicos. El proceso también produce una superficie más lisa en las caras cortadas que requiere poco o ningún acabado superficial para el producto final.

Típicamente, la aplicación de soldadura de este proceso produce un calor altamente concentrado dentro de una cámara de vacío. Este vacío sirve como fundente para proteger la junta ya que el calor del proceso de mecanizado de la viga funde las dos piezas de metal y cualquier metal de relleno, permitiendo que estas piezas se unan. El proceso de soldadura del mecanizado con haz de electrones de esta manera está limitado por el tamaño de la cámara de vacío. Para evitar esta limitación, este tipo de mecanizado a veces se utiliza en forma de aire libre, llamado mecanizado con haz de electrones sin vacío, pero esto reduce en gran medida la potencia del proceso y el grosor de los metales que se pueden trabajar de manera efectiva.

Una tercera aplicación del mecanizado con haz de electrones es el recocido de metal y aleaciones de metal mediante el uso de calor. Las partes metálicas a procesar se colocan dentro de la cámara de vacío y luego se bombardean con electrones de alta velocidad. A medida que estos electrones alcanzan el metal, la parte se calienta hasta su punto de fusión y luego se deja enfriar. Este proceso de calentamiento y enfriamiento suaviza el metal para prepararlo para un mayor trabajo en metal.