Η τήξη δέσμης ηλεκτρονίων (EBM) είναι μια τεχνική στην οποία ένα εξάρτημα μηχανής κατασκευάζεται με τήξη στρώματος επί στρώματος σκόνης για να σχηματίσει το επιθυμητό σχήμα. Αυτή η μέθοδος ταχείας κατασκευής χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων στο κενό για να παράγει την απαραίτητη θερμοκρασία για την τήξη της σκόνης. Τα μέρη που κατασκευάζονται με αυτόν τον τρόπο είναι χαρακτηριστικά αξιοσημείωτα για το ότι έχουν πιο επιθυμητά φυσικά χαρακτηριστικά από τα μέρη που κατασκευάζονται με άλλες μεθόδους.
Για τη δημιουργία ενός συστατικού μέσω της τήξης δέσμης ηλεκτρονίων, το υλικό που πρόκειται να κατεργαστεί τοποθετείται σε θάλαμο κενού. Το μέγεθος αυτού του θαλάμου καθορίζει το μέγιστο δυνατό μέγεθος του τελικού εξαρτήματος. Στη συνέχεια, τα ηλεκτρόνια εκπέμπονται από ένα νήμα και επιταχύνονται περίπου στο μισό της ταχύτητας του φωτός. Τα μαγνητικά πεδία εστιάζουν και κατευθύνουν τη δέσμη στις απαραίτητες θέσεις. Όταν τα ηλεκτρόνια συγκρούονται με σωματίδια σκόνης, η κινητική τους ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια θερμαίνοντας έτσι τη σκόνη.
Καθώς η δοκός επηρεάζει μόνο μια πολύ ρηχή περιοχή στην επιφάνεια του υλικού, το τμήμα δομείται στρώμα προς στρώμα. Οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται συνήθως για τον έλεγχο της θέσης και του χρόνου παραμονής της δέσμης, αν και ένας χειριστής που επιβλέπει τη διαδικασία μερικές φορές την προσαρμόζει. Τα τρισδιάστατα σχεδιαγράμματα σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή παρέχουν τις πληροφορίες διαστάσεων που είναι απαραίτητες για την κατεύθυνση της δέσμης.
Το EBM αναφέρεται συχνά ως ένας τύπος μεθόδου ταχείας παραγωγής, γνωστής ως κατασκευή προσθέτων. Τέτοιες διεργασίες παρέχουν ακριβείς ποσότητες ενέργειας και υλικού σε ακριβείς τοποθεσίες για την ανάπτυξη της επιθυμητής δομής. Αντί να χρησιμοποιούν καλούπι για να καθορίσουν το σχήμα του εξαρτήματος, οι τεχνικές κατασκευής προσθέτων χρησιμοποιούν ένα τρισδιάστατο ψηφιακό σχέδιο για να καθορίσουν το σχήμα του.
Τα μέταλλα είναι τα πιο τυπικά υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξαρτημάτων με τήξη δέσμης ηλεκτρονίων. Άλλα υλικά, ωστόσο, μερικές φορές χρησιμοποιούνται, όπως κεραμικά και σύνθετα κεραμικά-μετάλλων. Η τήξη δέσμης ηλεκτρονίων είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για χρήση με υλικά που αντιδρούν με το οξυγόνο επειδή η κατασκευή πραγματοποιείται σε θάλαμο κενού.
Υπάρχει μια σειρά από πλεονεκτήματα που σχετίζονται με την τήξη δέσμης ηλεκτρονίων. Λόγω της υψηλής ενέργειας που συνεπάγεται, αυτή η τεχνολογία επιτρέπει υψηλή ικανότητα τήξης και υψηλή παραγωγικότητα. Το EBM μπορεί να παράγει στοιχεία εξαιρετικά πολύπλοκων γεωμετριών. Τα εξαρτήματα που προκύπτουν χαρακτηρίζονται γενικά για την εξαιρετικά υψηλή τους πυκνότητα και την έλλειψη κενών στη δομή.
Οι εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες που συνήθως εμπλέκονται στη διαδικασία παράγουν συχνά μεταλλικά μέρη με παρόμοια μεταλλουργικά χαρακτηριστικά με τα θερμικά επεξεργασμένα εξαρτήματα. Για παράδειγμα, τα προϊόντα αυτής της μεθόδου έχουν γενικά υψηλότερη αντοχή και μικρή έως καθόλου υπολειμματική τάση σε σύγκριση με προϊόντα άλλων μεθόδων κατασκευής. Αυτό συχνά μειώνει τον χρόνο παραγωγής αποφεύγοντας πρόσθετες εργασίες θερμικής επεξεργασίας μετά την κατασκευή του εξαρτήματος.
Τα εξαρτήματα που κατασκευάζονται με τήξη δέσμης ηλεκτρονίων βρίσκονται σε μεγάλη ποικιλία εφαρμογών. Η καταλληλότητά του για χρήση με αντιδραστικά κράματα τιτανίου σημαίνει ότι η τήξη δέσμης ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή ελαφρών εξαρτημάτων τιτανίου όπως ιατρικά εμφυτεύματα. Γνωστό για την παραγωγή εξαρτημάτων υψηλής αντοχής και καλής μεταλλουργικής ποιότητας, χρησιμοποιείται επίσης συχνά για την παραγωγή εξαρτημάτων υψηλής απόδοσης. Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται για την κατασκευή ειδών όπως πτερύγια τουρμπίνας για αεροδιαστημικές εφαρμογές και πλαίσια οχημάτων που χρησιμοποιούνται σε μηχανοκίνητα αθλήματα.