ماشینکاری بوسیله ستون الکترون Electron Beam Machining یا EBM

ماشین کاری با ستون الکترونی فرایندی حرارتی است . در این فرایند از یک اشعه ی متمرکز حاوی الکترون های با سرعت زیاد برای سوراخکاری و برش استفاده می شود . عمل گرم شدن وقتی صورت می گیرد که جریانی از الکترون ها با سرعت زیاد به قطعه کار برخورد   می کنند . در اثر این برخورد انرژی جنبشی الکترون ها به انرژی  گرمایی تبدیل شده و این حرارت قطعه کار را ذوب و تبخیر می کند.

فرایند EBM که در سال 1925 در کشور آلمان و توسط دکتر استیجروالد ابداع گردید قادر است موادی به ضخامت 10 میلیمتر را با سرعتی که از هر روش دیگر ماشین کاری سریع تر است سوراخ کند . اگرچه EBM می تواند سوراخ هایی با هر شکل قابل برنامه ریزی را ایجاد نماید، ولی اغلب برای ایجاد سوراخ های گرد با سرعت زیاد در فلزات، سرامیک ها و  پلاستیک ها و با سختی های متفاوت به کار می رود . با ستون الکترونی انواع مختلف مواد را می توان ماشین کاری نمود .

خواص مواد از قبیل سختی ، تردی ، قابلیت هدایت الکتریکی و نقطه ذوب عوامل محدود کننده نیستند ، زیرا ستون الکترونی   بیش از 10  w/cm  انرژی ایجاد می نماید که برای ذوب و تبخیر هر ماده ای کافی است . تنها عامل مهم خواص حرارتی جنس قطعه کار است که سرعت براده برداری را تغییر می دهد . برای جلوگیری از پراکنده شدن ستون الکترونی در اثر برخورد با مولکول های هوا ، ماشین کاری در محفظه ی خلأ انجام می شود.

پاورپوینت ماشینکاری بوسیله ستون الکترون

تصویر یک ماشین جوشکاری بوسیله ستون الکترون متصل به بازوی رباتیک

کاربردها :

کاربردهای مناسب برای EBM  قطعاتی هستند که نیاز به سوراخ کاری هزاران سوراخ ساده دارند یا آنهایی که بیش از 200 سوراخ دارند ، اما انجام این عمل با روش های متداول ماشین کاری به علت سختی جنس قطعه یا هندسه ی سوراخ مورد نظر مشکل است . در حال حاضر EBM  بیشتر در صنایع هوا و فضا ، عایق بندی ،  صنایع غذایی و شیمیایی و صنایع نساجی استفاده می شود.  

مزایا :

– سرعت سوراخ کاری بسیار زیاد ؛

– عدم وابستگی به جنس ماده ؛

– عدم آسیب د یدگی مکانیکی یا حرارتی قطعه ی کار ؛

– قابلیت کنترل فرایند توسط کامپیوتر ؛

– دقت بسیار بالا.

نمونه یک اسلاید از پاورپوینت ماشین جوشکاری ستون الکترون

محدودیتها :

– نیاز به سرمایه گذاری زیاد برای تجهیزات ؛

– وجود زمان مرده طولانی برای ایجاد خلأ در محفظه ؛

– ایجاد لایه ی انجماد مجدد در موضع ماشین کاری شده ؛

– نیاز به اپراتور ماهر ؛

– محدودیت در ضخامت قطعه ی کار تا 10 میلیمتر .

پاورپوینت ماشینکاری بوسیله ستون الکترون

 اجزا ماشین :

– تفنگ الکترونی

– سیستم مولد قدرت

– ماده پشتی

– محفظه خلا