EBM 기술

전자빔 용융(EBM)은 금속 부품 제작에 특화된 적층 제조(3D 프린팅)의 한 형태입니다. 이 공정에서는 금속 분말이나 와이어와 같은 원료를 진공 상태에 놓고 전자빔으로 가열하여 용융합니다. 이 방식은 높은 용융 온도, 조절 가능한 용광로 전력 및 가열 속도, 그리고 고품질 제품 생산을 특징으로 합니다. 하지만 낮은 금속 수율, 높은 비전력 소비, 그리고 용융 과정 중 고진공 조건의 필요성과 같은 문제점을 안고 있습니다.

EBM은 강철이나 희귀금속의 용융 및 정제뿐만 아니라 용접, 세라믹 재료의 용융 및 주조에도 널리 적용됩니다.

고진공 환경에서 음극은 고전압 전기장에 의해 가열되어 전자를 방출합니다. 이 전자들은 빔 형태로 모입니다. 가속 전압에 의해 구동되는 전자 빔은 매우 빠른 속도로 양극을 향해 이동합니다. 양극을 통과한 빔은 도가니 안의 바닥 주괴와 재료를 정확하게 조준하여 포격합니다. 이 작용으로 바닥 주괴가 용융되어 용융 풀을 형성하고, 그 속으로 재료가 지속적으로 녹아내리면서 용융 과정이 완료됩니다.

일반적으로 전자빔로의 가속 전압은 약 30,000V입니다. 이러한 구성은 최대 0.5%의 X선 손실을 보장하며, 2차 방출 전자의 손실은 더욱 적습니다. 결과적으로 전자빔 에너지는 거의 전적으로 전기 에너지에서 운동 에너지로, 그리고 운동 에너지에서 열 에너지로 변환됩니다.