La lavorazione a fascio di elettroni (EBM) è un termine metallurgico che descrive un processo in cui il calore concentrato di un raggio di elettroni viene utilizzato per la fusione del metallo. Il processo avviene solitamente all’interno di un vuoto, proteggendo così il metallo dall’atmosfera esterna come fa un flusso nei processi di saldatura tradizionali. Il processo viene utilizzato in una varietà di applicazioni, tra cui saldatura, ricottura e rimozione dei metalli.
A causa della complessità e dei costi dell’attrezzatura, rispetto alle attrezzature per la lavorazione a raggio laser, questo tipo di lavorazione non è diventato una chiave di volta dell’industria e della produzione. Mentre i processi a fascio di elettroni producono una finitura superficiale più liscia e risultati più precisi rispetto ad altri processi di lavorazione, la necessità di operatori appositamente formati e le limitazioni intrinseche dell’attrezzatura rendono la lavorazione a raggio di elettroni inadatta per la maggior parte delle industrie. Questa apparecchiatura viene utilizzata principalmente nell’industria elettronica, che utilizza la tecnologia per incidere i circuiti delle unità a microprocessore e altre tecnologie miniaturizzate.
EBM può tagliare molti diversi tipi di metallo e leghe metalliche. Il fascio di elettroni è altamente focalizzato e quindi produce un taglio o un’area di taglio più sottile rispetto a molti altri metodi termici. Il processo produce anche una superficie più liscia sulle facce tagliate che richiede poca o nessuna finitura superficiale per il prodotto finale.
Tipicamente, l’applicazione di saldatura di questo processo produce un calore altamente concentrato all’interno di una camera a vuoto. Questo vuoto funge da flusso per proteggere il giunto poiché il calore del processo di lavorazione della trave fonde i due pezzi di metallo e qualsiasi metallo d’apporto, consentendo a questi pezzi di essere uniti insieme. Il processo di saldatura della lavorazione a fascio di elettroni in questo modo è limitato dalle dimensioni della camera a vuoto. Per ovviare a questa limitazione, questo tipo di lavorazione viene talvolta utilizzata in forma a cielo aperto, denominata EBM non sottovuoto, ma ciò riduce notevolmente la potenza del processo e lo spessore dei metalli che possono essere effettivamente lavorati.
Una terza applicazione della lavorazione a fascio di elettroni è la ricottura di metalli e leghe metalliche mediante l’uso del calore. Le parti metalliche da lavorare vengono poste all’interno della camera del vuoto e quindi bombardate con elettroni ad alta velocità. Quando questi elettroni raggiungono il metallo, la parte viene riscaldata fino al punto di fusione e poi lasciata raffreddare. Questo processo di riscaldamento e raffreddamento ammorbidisce il metallo per prepararlo all’ulteriore lavorazione del metallo.