O que é usinagem com feixe de elétrons?

A usinagem por feixe de elétrons (EBM) é um termo de metalurgia que descreve um processo no qual o calor concentrado de um feixe de elétrons é usado para derreter metais. O processo geralmente ocorre dentro de um vácuo, protegendo o metal da atmosfera externa, como ocorre no fluxo nos processos tradicionais de soldagem. O processo é usado em uma variedade de aplicações, incluindo soldagem, recozimento e remoção de metais.

Devido à complexidade e às despesas do equipamento, em comparação com o equipamento de usinagem com feixe de laser, esse tipo de usinagem não se tornou uma pedra angular da indústria e da manufatura. Enquanto os processos de feixe de elétrons produzem um acabamento de superfície mais suave e resultados mais precisos que outros processos de usinagem, a necessidade de operadores especialmente treinados e as limitações inerentes ao equipamento tornam a usinagem de feixes de elétrons inadequada para a maioria das indústrias. Este equipamento é usado principalmente na indústria eletrônica, que utiliza a tecnologia para gravar os circuitos das unidades de microprocessadores e outras tecnologias miniaturizadas.

A usinagem com feixe de elétrons pode cortar muitos tipos diferentes de metal e ligas metálicas. O feixe de elétrons é altamente focado e, portanto, produz uma área de corte ou corte mais fina que muitos outros métodos térmicos. O processo também produz uma superfície mais lisa nas faces cortadas que requer pouco ou nenhum acabamento superficial para o produto final.

Normalmente, a aplicação de soldagem desse processo produz um calor altamente concentrado dentro de uma câmara de vácuo. Esse vácuo serve como um fluxo para proteger a junta, pois o calor do processo de usinagem de vigas derrete as duas peças de metal e qualquer metal de adição, permitindo que essas peças sejam unidas. O processo de soldagem da usinagem de feixe de elétrons dessa maneira é limitado pelo tamanho da câmara de vácuo. Para contornar essa limitação, esse tipo de usinagem às vezes é usado em uma forma ao ar livre, chamada usinagem por feixe de elétrons sem vácuo, mas isso reduz bastante a potência do processo e a espessura dos metais que podem ser trabalhados com eficiência.

Uma terceira aplicação da usinagem por feixe de elétrons é o recozimento de metais e ligas metálicas através do uso de calor. As partes metálicas a serem processadas são colocadas dentro da câmara de vácuo e depois bombardeadas com elétrons de alta velocidade. À medida que esses elétrons atingem o metal, a peça é aquecida ao seu ponto de fusão e, em seguida, deixada esfriar. Esse processo de aquecimento e refrigeração amolece o metal para prepará-lo para trabalhos futuros em metal.