EBW, Mecanizado Por Haz De Electrones

MECANIZADO TÉRMICO

Los procedimientos de mecánizado térmico se caracterizan por la concentración de la energía, en forma de calor (del oreden de 106 a 108W/cm2), en una zona de la superficie de la pieza, con lo que se consigue su fusión y su evaporación, sin apenas afectar a los átomos de las zonas vecinas. La energía de mecanizado se suministra de forma de calor (el soblete de oxicorte, la pistola de plasma), de luz (láser), o de bombardeo electrónico (el haz de de electrones).

MECANIZADO POR HAZ DE ELECTRÓNES

Introducción 

Al trabajar con materia prima muy blanda o difícil de penetrar, en el mecanizado es muy común el desgaste de la piedra o herramienta de corte. Esto también puede ser alto o muy costoso en la manufactura por el corte de viruta por lo cual se ha tratado de hacerlo de una manera más eficaz para la precisión y más rápida para maquinar piezas o herramientas. Para ello se ideó el mecanizado por haz de electrones (EBM). Este es un proceso de mecanización mediante el cual se utilizan los electrones para fundir la materia prima y crear una pieza.

MECANIZADO CON HAZ DE ELECTRONES 

Proceso:

El mecanizado de haz de electrones utiliza electrones acelerados a una velocidad equivalente a tres cuartas partes de la velocidad de la luz. El proceso se realiza en una cámara de vacío para reducir la expansión del haz de electrones a causa de los gases de la atmósfera. La corriente de electrones choca contra un área de la pieza delimitada con precisión. La energía cinética de los electrones se convierte en calor al chocar éstos contra la pieza, lo que hace que el material que se quiere eliminar se funda y se evapore, creando orificios o cortes. Por ejemplo, los equipos de haz de electrones se suelen utilizar en electrónica para grabar circuitos de microprocesadores.

Se usan voltajes del orden de los 100kV para llevar a los electrones a velocidades de casi el 80% de la velocidad de la luz. En términos de aplicaciones es muy parecido al maquinado por rayo láser con la diferencia que necesita de un vacío. Este proceso realiza cortes muy exactos para una amplia gama de metales. Estas máquinas deben ser manipuladas por personal altamente capacitado.

La tecnología Electron Beam Melting pertenece a la empresa sueca Arcam AB, situada en Gotemburgo, y representa un concepto distinto al concepto de fusión por láser. En este caso, para fundir el material, se utiliza un haz de electrones que se emite desde un filamento de tungsteno situado en la parte superior (pistola). Dicho filamento se encuentra a 60 kV de tensión y es posible regular la intensidad de corriente con la que sale el haz entre 0 y 50 mA. Por tanto, esta tecnología dispone de 3.000 W de potencia de haz para fundir el material. Para el correcto funcionamiento de la máquina, la cámara de fabricación está al vacío, lo cual es una ventaja añadida ya que, por ausencia de oxígeno, se obtienen piezas con mayor pureza (característica muy importante para el sector biomédico).

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