المعالجة باستخدام شعاع الإلكترون

تُعدّ عملية تشكيل المعادن باستخدام شعاع الإلكترون ( EBM ) عمليةً يتم فيها تركيز إلكترونات عالية السرعة في شعاع ضيق، ثم توجيهها نحو قطعة العمل، مما يُولّد حرارةً ويُبخر المادة. يُمكن استخدام هذه العملية لقطع أو حفر مجموعة واسعة من المعادن بدقة عالية. كما تتميز بجودة سطح أفضل وعرض قطع أضيق مقارنةً بعمليات القطع الحراري الأخرى.

تُعد عملية EBM الأنسب للمواد ذات نقطة الانصهار العالية والتوصيل الحراري العالي.

يعمل شعاع الإلكترونات النبضي (EBM) بنظام النبضات. ويتحقق ذلك من خلال تحيز مناسب للشبكة المتحيزة الموجودة مباشرةً بعد المهبط. تُرسل نبضات تبديل إلى الشبكة المتحيزة لتحقيق مدة نبضة تتراوح بين 50 ميكروثانية و15 مللي ثانية. يرتبط تيار الشعاع ارتباطًا مباشرًا بعدد الإلكترونات المنبعثة من المهبط أو المتاحة في الشعاع، ويمكن أن يتراوح بين 200 ميكروأمبير و1 أمبير. تؤدي زيادة تيار الشعاع مباشرةً إلى زيادة الطاقة لكل نبضة. وبالمثل، تؤدي زيادة مدة النبضة إلى زيادة الطاقة لكل نبضة. يمكن للنبضات عالية الطاقة (أكثر من 100 جول/نبضة) تشكيل ثقوب أكبر على صفائح أكثر سمكًا. تتحكم مدة الطاقة لكل نبضة وحجم البقعة في كثافة الطاقة وكثافة القدرة. من ناحية أخرى، يتحكم حجم البقعة في درجة التركيز التي تحققها العدسات الكهرومغناطيسية. إذا تم الجمع بين كثافة طاقة أعلى وحجم بقعة أصغر، فسيكون إزالة المادة أسرع على الرغم من أن حجم الثقب سيكون أصغر. سيكون مستوى التركيز على سطح قطعة العمل أو أسفله مباشرةً. ويتولد شعاع الإلكترونات بفعل فرق الجهد بين المهبط سالب الشحنة والمصعد موجب الشحنة.

تُشبه معدات اللحام بشعاع الإلكترون (EBM) في مجال الإنشاءات آلات اللحام بشعاع الإلكترون (انظر: اللحام بشعاع الإلكترون ). تستخدم آلات EBM عادةً جهدًا كهربائيًا يتراوح بين 150 و200 كيلوفولت لتسريع الإلكترونات إلى حوالي 200,000  كيلومتر في الثانية. وتُستخدم عدسات مغناطيسية لتركيز شعاع الإلكترون على سطح قطعة العمل. ويتم توجيه الشعاع حسب الحاجة بواسطة نظام انحراف كهرومغناطيسي، عادةً باستخدام الحاسوب.

يجب استخدام الفراغات للحد من التلوث وتقليل تصادم الإلكترونات مع جزيئات الهواء. ولأن العمل يتطلب بيئة فراغية، فإن تقنية الطباعة الإلكترونية بشعاع الإلكترون (EBM) هي الأنسب للأجزاء الصغيرة. ينتج عن تفاعل شعاع الإلكترون مع قطعة العمل أشعة سينية خطرة، لذا لا ينبغي استخدام معدات EBM إلا من قبل أفراد مدربين تدريباً عالياً.

• تقنية شعاع الإلكترون

• https://web.archive.org/web/20070519165757/http://www.eod.gvsu.edu/eod/manufact/manufact-284.html
• كالبكجيان، سيروب؛ شميد، ستيفن (2006). هندسة وتكنولوجيا التصنيع (  الطبعة الثانية). بيرسون برنتيس هول. الصفحات 854-855 .