Co je obrábění elektronovým paprskem?

Obrábění elektronovým paprskem (EBM) je metalurgický termín, který popisuje proces, ve kterém se koncentrované teplo z elektronového paprsku používá pro tavení kovu. Proces obvykle probíhá uvnitř vakua, čímž chrání kov před vnější atmosférou, jako tavidlo v tradičních svařovacích procesech. Tento proces se používá v různých aplikacích, včetně svařování, žíhání a odstraňování kovů.

Vzhledem ke složitosti a nákladům zařízení se tento typ obrábění nestal základním kamenem průmyslu a výroby ve srovnání se zařízeními pro zpracování laserovým paprskem. Zatímco procesy s elektronovým paprskem produkují hladší povrchovou úpravu a přesnější výsledky než jiné obráběcí procesy, potřeba speciálně vyškolených operátorů a inherentní omezení zařízení činí obrábění elektronovým paprskem nevhodné pro většinu průmyslových odvětví. Toto zařízení je primárně používáno v elektronickém průmyslu, který používá technologii k leptání obvodů mikroprocesorových jednotek a další miniaturizované technologie.

Obrábění elektronovým paprskem může řezat mnoho různých typů kovů a slitin kovů. Elektronový paprsek je vysoce zaostřený, a tak vytváří tenčí štěrbinu nebo oblast řezu než mnoho jiných tepelných metod. Tento proces také vytváří hladší povrch na řezaných plochách, který vyžaduje pro konečný produkt jen malou, pokud vůbec nějakou, povrchovou úpravu.

Svařovací aplikace tohoto procesu obvykle produkuje vysoce koncentrované teplo ve vakuové komoře. Toto vakuum slouží jako tavidlo pro ochranu spoje, protože teplo procesu obrábění paprsků roztaví dva kusy kovu a jakýkoli výplňový kov, což umožňuje jejich spojení dohromady. Svařovací proces při zpracování elektronovým paprskem je tímto způsobem omezen velikostí vakuové komory. Aby se toto omezení obešlo, tento typ obrábění se někdy používá ve formě pod širým nebem, nazývá se vakuovým elektronovým svazkem bez vakua, ale to značně snižuje sílu procesu a tloušťku kovů, které lze efektivně zpracovat.

Třetí aplikací obrábění elektronovým paprskem je žíhání kovu a kovových slitin pomocí tepla. Kovové části, které mají být zpracovány, jsou umístěny uvnitř vakuové komory a poté bombardovány elektrony s vysokou rychlostí. Jakmile tyto elektrony dosáhnou kovu, součást se zahřeje na teplotu tání a nechá se vychladnout. Tento proces zahřívání a chlazení změkčuje kov a připravuje jej pro další zpracování kovů.