فناوری EBM

ذوب پرتو الکترونی (EBM) نوعی از تولید افزایشی است که معمولاً با نام چاپ سه‌بعدی شناخته می‌شود و به‌طور خاص برای قطعات فلزی استفاده می‌شود. در این فرآیند، ماده اولیه که می‌تواند پودر فلز یا سیم باشد، در خلاء قرار داده شده و با گرم کردن آن با پرتو الکترونی به هم جوش داده می‌شود. این روش دارای دمای ذوب بالا، توان کوره و سرعت گرمایش قابل تنظیم است و محصولات با کیفیتی تولید می‌کند. با این حال، چالش‌هایی مانند بازده پایین فلز، مصرف توان ویژه بالا و لزوم شرایط خلاء بالا در حین ذوب را نیز به همراه دارد.

EBM نه تنها برای ذوب و پالایش فولاد و فلزات کمیاب مورد استفاده قرار می‌گیرد، بلکه به طور گسترده در جوشکاری و همچنین ذوب و ریخته‌گری مواد سرامیکی نیز کاربرد دارد.

در یک محیط خلاء بالا، کاتد توسط یک میدان الکتریکی با ولتاژ بالا گرم می‌شود و باعث انتشار الکترون‌ها می‌شود. سپس این الکترون‌ها در یک پرتو جمع می‌شوند. پرتو الکترونی که توسط ولتاژ شتاب‌دهنده هدایت می‌شود، با سرعت بسیار بالا به سمت آند حرکت می‌کند. پس از عبور از آند، پرتو دقیقاً شمش پایینی و مواد موجود در بوته را هدف قرار داده و بمباران می‌کند. این عمل شمش پایینی را ذوب می‌کند تا یک حوضچه مذاب تشکیل دهد که مواد به طور مداوم در آن ذوب و چکه می‌کنند و بدین ترتیب فرآیند ذوب تکمیل می‌شود.

معمولاً ولتاژ شتاب‌دهی برای کوره پرتو الکترونی حدود 30000 ولت است. این سیستم تضمین می‌کند که حداکثر اتلاف پرتو ایکس بیش از 0.5٪ نباشد و اتلاف ناشی از الکترون‌های ثانویه انتشار یافته حتی کمتر باشد. در نتیجه، انرژی پرتو الکترونی تقریباً به طور کامل از انرژی الکتریکی به انرژی جنبشی و سپس از انرژی جنبشی به انرژی حرارتی تبدیل می‌شود.