Qu'est-ce que l'usinage par faisceau d'électrons?
L'usinage par faisceau d'électrons (EBM) est un terme de métallurgie qui décrit un processus dans lequel la chaleur concentrée d'un faisceau d'électrons est utilisée pour fondre un métal. Le processus se déroule généralement dans le vide, protégeant ainsi le métal de l'atmosphère extérieure comme le fait le flux dans les procédés de soudage traditionnels. Le processus est utilisé dans diverses applications, notamment le soudage, le recuit et l'élimination du métal.
En raison de la complexité et du coût des équipements, comparés aux équipements d'usinage par faisceau laser, ce type d'usinage n'est pas devenu la clé de voûte de l'industrie et de la fabrication. Bien que les processus par faisceau d'électrons produisent une finition de surface plus lisse et des résultats plus précis que d'autres procédés d'usinage, la nécessité de disposer d'opérateurs spécialement formés et les limites inhérentes à l'équipement rendent l'usinage par faisceau d'électrons inapproprié pour la plupart des industries. Cet équipement est principalement utilisé dans l'industrie électronique, qui utilise cette technologie pour graver les circuits des unités à microprocesseur et autres technologies miniaturisées.
L'usinage par faisceau d'électrons peut couper de nombreux types de métaux et d'alliages métalliques. Le faisceau d'électrons est très concentré et produit ainsi une surface de scie ou une zone de coupe plus fine que beaucoup d'autres méthodes thermiques. Le processus produit également une surface plus lisse sur les faces coupées qui nécessite peu ou pas de finition de surface pour le produit final.
De manière typique, l'application de soudage de ce processus produit une chaleur très concentrée dans une chambre à vide. Ce vide sert de fondant pour protéger le joint car la chaleur du processus d'usinage par fusion fait fondre les deux pièces de métal et tout métal d'apport, permettant ainsi à ces pièces d'être assemblées. Le processus de soudage de cet usinage par faisceau d'électrons est limité par la taille de la chambre à vide. Pour contourner cette limitation, ce type d'usinage est parfois utilisé sous une forme à l'air libre, appelée usinage par faisceau d'électrons sans vide, mais cela réduit considérablement la puissance du processus et l'épaisseur des métaux pouvant être efficacement travaillés.
Une troisième application de l'usinage par faisceau d'électrons est le recuit de métal et d'alliages métalliques par l'utilisation de chaleur. Les pièces métalliques à traiter sont placées à l'intérieur de la chambre à vide puis bombardées avec des électrons à grande vitesse. Lorsque ces électrons atteignent le métal, la pièce est chauffée jusqu'à son point de fusion, puis laissée refroidir. Ce processus de chauffage et de refroidissement ramollit le métal pour le préparer à la poursuite de l'usinage des métaux.