El mecanizado por haz de electrones ( EBM ) es un proceso en el que los electrones de alta velocidad se concentran en un haz estrecho que se dirige hacia la pieza de trabajo, creando calor y vaporizando el material. El EBM se puede utilizar para cortar o perforar con mucha precisión una amplia variedad de metales. El acabado de la superficie es mejor y el ancho de corte es más estrecho que el de otros procesos de corte térmico.
Proceso
El rayo EBM funciona en modo de pulso. Esto se logra desviando apropiadamente la rejilla polarizada ubicada justo después del cátodo. Los pulsos de conmutación se envían a la rejilla de polarización para lograr una duración de pulso desde 50 μs hasta 15 ms. La corriente del haz está directamente relacionada con el número de electrones emitidos por el cátodo o disponibles en el haz. La corriente del haz puede ser tan baja como 200 μamp a 1 amp. El aumento de la corriente del haz aumenta directamente la energía por pulso. De manera similar, el aumento en la duración del pulso también mejora la energía por pulso. Los pulsos de alta energía (superiores a 100 J / pulso) pueden mecanizar orificios más grandes en placas más gruesas. La densidad de energía y la densidad de potencia se rigen por la duración de la energía por pulso y el tamaño del punto. El tamaño del punto, por otro lado, está controlado por el grado de enfoque logrado por las lentes electromagnéticas. Si se combina una densidad de energía más alta con un tamaño de punto más pequeño, la eliminación de material sería más rápida, aunque el tamaño del orificio sería más pequeño. El plano de enfoque estaría sobre o justo debajo de la superficie de la pieza de trabajo. El haz de electrones se genera por la diferencia de potencial entre el cátodo cargado negativamente y el ánodo cargado positivamente.
Equipo
El equipo de EBM en construcción es similar a las máquinas de soldadura por haz de electrones (ver soldadura por haz de electrones ). Las máquinas EBM generalmente utilizan voltajes en el rango de 150 a 200 kV para acelerar electrones a aproximadamente 200,000 km / s. Las lentes magnéticas se utilizan para enfocar el haz de electrones a la superficie de la pieza de trabajo. Por medio de un sistema de deflexión electromagnética, el haz se posiciona según sea necesario, generalmente mediante una computadora.
Consideraciones
Deben usarse aspiradoras para reducir la contaminación y minimizar las colisiones de electrones con las moléculas de aire. Debido a que el trabajo debe realizarse en vacío, EBM es más adecuado para piezas pequeñas. La interacción del haz de electrones con la pieza de trabajo produce rayos X peligrosos, y solo personal altamente capacitado debe usar equipo EBM.
Ver también
Referencias
- https://web.archive.org/web/20070519165757/http://www.eod.gvsu.edu/eod/manufact/manufact-284.html
- Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven (2006). Ingeniería y Tecnología de Fabricación (2ª ed.). Pearson Prentice Hall. págs. 854–855.