Elektronenstrahlbearbeitung (EBM) ist ein metallurgischer Begriff, der einen Prozess beschreibt, bei dem die konzentrierte Wärme eines Elektronenstrahls zum Schmelzen von Metall verwendet wird. Der Prozess findet normalerweise in einem Vakuum statt und schützt so das Metall vor der Außenatmosphäre, wie es ein Flussmittel bei herkömmlichen Schweißprozessen tut. Das Verfahren wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter Schweißen, Glühen und Metallentfernung.
Aufgrund der Komplexität und der Kosten der Ausrüstung im Vergleich zu Laserstrahl-Bearbeitungsausrüstung ist diese Art der Bearbeitung nicht zu einem Grundpfeiler der Industrie und Fertigung geworden. Während die Elektronenstrahlverfahren eine glattere Oberflächenbeschaffenheit und genauere Ergebnisse als andere Bearbeitungsverfahren erzeugen, machen die Notwendigkeit von speziell geschulten Bedienern und die inhärenten Beschränkungen der Ausrüstung die Elektronenstrahlbearbeitung für die meisten Industrien ungeeignet. Diese Ausrüstung wird hauptsächlich in der Elektronikindustrie verwendet, die die Technologie zum Ätzen der Schaltkreise von Mikroprozessoreinheiten und anderer miniaturisierter Technologien verwendet.
EBM kann viele verschiedene Arten von Metallen und Metalllegierungen schneiden. Der Elektronenstrahl ist stark fokussiert und erzeugt somit eine dünnere Schnittfuge oder Schnittfläche als viele andere thermische Verfahren. Das Verfahren erzeugt auch eine glattere Oberfläche an Schnittflächen, die, wenn überhaupt, nur eine geringe Oberflächenbearbeitung des Endprodukts erfordert.
Typischerweise erzeugt die Schweißanwendung dieses Verfahrens eine hochkonzentrierte Wärme in einer Vakuumkammer. Dieses Vakuum dient als Flussmittel zum Schutz der Verbindung, da die Hitze des Strahlbearbeitungsprozesses die beiden Metallteile und jegliches Zusatzmetall schmilzt, wodurch diese Teile miteinander verbunden werden können. Der Schweißprozess der Elektronenstrahlbearbeitung ist auf diese Weise durch die Größe der Vakuumkammer begrenzt. Um diese Einschränkung zu umgehen, wird diese Art der Bearbeitung manchmal in einer Open-Air-Form verwendet, die als Nicht-Vakuum-EBM bezeichnet wird, aber dies verringert die Leistung des Prozesses und die Dicke der Metalle, die effektiv bearbeitet werden können, erheblich.
Eine dritte Anwendung der Elektronenstrahlbearbeitung ist das Glühen von Metall und Metallegierungen unter Verwendung von Wärme. Die zu bearbeitenden Metallteile werden in die Vakuumkammer eingebracht und anschließend mit Hochgeschwindigkeitselektronen beschossen. Wenn diese Elektronen das Metall erreichen, wird das Teil auf seinen Schmelzpunkt erhitzt und dann abkühlen gelassen. Dieser Erwärmungs- und Abkühlungsprozess erweicht das Metall, um es für die weitere Metallbearbeitung vorzubereiten.