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, lo que genera calor y vaporiza el material. El EBM se puede utilizar para realizar cortes o perforaciones muy precisos en una amplia variedad de metales. El acabado de la superficie es mejor y el ancho de corte es más estrecho que en otros procesos de corte térmico.
El proceso EBM es el más adecuado para materiales con alto punto de fusión y alta conductividad térmica.
El haz EBM funciona en modo de pulso. Esto se logra polarizando adecuadamente la rejilla polarizada ubicada justo después del cátodo. Se dan pulsos de conmutación a la rejilla polarizada para lograr una duración de pulso de tan solo 50 μs a tan solo 15 ms. La corriente del haz está directamente relacionada con la cantidad de electrones emitidos por el cátodo o disponibles en el haz. La corriente del haz puede ser tan baja como 200 μamp a 1 amperio. Aumentar 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 están regidas 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 menor. El plano de enfoque estaría sobre la superficie de la pieza de trabajo o justo debajo de ella. El haz de electrones se genera por la diferencia de potencial entre el cátodo con carga negativa y el ánodo con carga positiva.
Los equipos de soldadura por haz de electrones en la construcción son similares a las máquinas de soldadura por haz de electrones (ver soldadura por haz de electrones ). Las máquinas de soldadura por haz de electrones suelen utilizar voltajes en el rango de 150 a 200 kV para acelerar los electrones a aproximadamente 200.000 km/s. Se utilizan lentes magnéticas para enfocar el haz de electrones hacia la superficie de la pieza de trabajo. Mediante un sistema de deflexión electromagnética, el haz se posiciona según sea necesario, generalmente por medio de una computadora.
Se deben utilizar vacíos para reducir la contaminación y minimizar las colisiones de electrones con las moléculas de aire. Debido a que el trabajo debe realizarse en vacío, el 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 utilizar equipos EBM.