جوشکاری با پرتو الکترون
جوشکاری با پرتو الکترون توسط فیزیکدان آلمانی، Karl-Heinz Steigerwald در ۱۹۴۹ توسعه داده شد و کاربرد صنعتی آن، برای اولین بار در حدود سال ۱۹۶۸ میلادی توسط آقای استیگر والد با کار بر روی پرتو الکترونی به عنوان یک منبع حرارتی در ماشین کاری آغاز شد. در سال ۱۹۵۷دکتر استور از مؤسسه انرژی اتمی فرانسه نتایج جوشکاری با پرتو الکترونی را که از سال ۱۹۹۶ آغاز کرده بود، منتشر ساخت. تجهیزات استفاده شده توسط وی کاملا با وسایلی که بعدأ استفاده شد، متفاوت بوددر همان سال برتون و فرانک هوسر مطالعات و آزمایش‌های خود را در مورد جوشکاری زیرکونیوم به منظور استفاده در مصارف هسته ای آغاز کردند. در کنار این تلاشها، بهینه‌سازی و اقتصادی کردن فرایند در آمریکا مورد توجه قرار گرفت. در حال حاضر این فرایند در بسیاری از صنایع به ویژه صنایع هسته ای و هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرایند جوشکاری با پرتو الکترونی نوعی اتصال ذوبی به‌شمار می‌رود که انرژی حرارتی آن از انرژی جنبشی ناشی از برخوردهای پرتو الکترونی بر محل اتصال قطعات مورد نظر تأمین می‌شود. در طی این فرایند قطعات توسط جریانی متراکم از الکترون‌های سرعت بالا بمباران می‌شوند و باعث ذوب لبه‌های قطعات می‌شوند.
ماشین‌کاری پرتو الکترونی
اجزاء ماشین EBM درون محفظه‌ای قرار دارد که توسط یک پمپ، شرایط خلاء در آن برقرار می‌شود. از پتانسیل ولتاژ بالا برای شتاب دادن الکترون‌ها از کاتد (فیلامنت) که از جنس تنگستن می‌باشد به سمت حفره آند استفاده می‌شود. الکترون‌ها از رشته تنگستنی داغ ساطع می‌شود. کاتد تنگستنی تا حدود ۲۵۰۰ درجه سانتی گراد برای ساطع کردن الکترون حرارت داده می‌شود. معیار مناسب بودن مقدار الکترون ساطع شده، شدت جریان می‌باشد که باید بین ۵ تا ۱۵ آمپر در سانتی‌متر مربع باشد. جریان ساطع شده به جنس کاتد، درجه حرارت و ولتاژ بالا بستگی دارد که معمولاً در حد ۱۲۰ کیلوولت است. پس از شتاب گیری، الکترون‌ها به وسیله میدان متمرکز شده از سوراخ آند می‌گذرند. موج الکترون سپس به وسیله یک سیستم لنز مغناطیسی مجدداً متمرکز می‌گردد و در نتیجه موج الکترون به سمت قطعه کار هدایت می‌شود. لنز مغناطیسی برای متمرکز کردن پرتو به یک نقطه با گستره قطر ۱۲ تا ۲۵ میکرومتر استفاده می‌شود، همچنین از یک کویل انحنادار برای منحرف کردن پرتو به زوایای کمتر از ۵ درجه استفاده می‌شود. با توجه به این انحراف می‌توان شکل‌ها و ساختارهای استانداردی را ایجاد کرد.