電子束熔化(EBM)由Arcam發(fā)明,是金屬添加劑制造的另一種方式。該過程與SLM非常相似,最大的區(qū)別在于能量源被激光取代成電子束。
一,EBM工藝原理電子束熔煉(EBM)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于快速原型制造,快速制造,模具加工和生物醫(yī)學(xué)工程。 EBM技術(shù)使用電子束逐層熔化金屬粉末,形成完全致密的部分。
電子束由位于真空室頂部的電子束槍產(chǎn)生。固定電子槍并控制電子束以在整個(gè)處理區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)向。當(dāng)燈絲被加熱到一定溫度時(shí),電子從燈絲發(fā)射,燈絲發(fā)射電子。電子在電場中被加速到光速的一半,然后電子束由兩個(gè)磁場控制。第一磁場用作電磁透鏡,其負(fù)責(zé)將電子束聚焦到所需直徑,然后,第二磁場將聚焦的電子束轉(zhuǎn)移到工作臺上的所需工作點(diǎn)。
由于能夠直接處理復(fù)雜的幾何形狀,EBM工藝非常適合小批量復(fù)雜零件的直接批量生產(chǎn)。這個(gè)過程使部件定制成為可能,并且針對CAD到金屬過程優(yōu)化的部件可以使用其他制造技術(shù)無法形成的幾何形狀,因此這些部件對于客戶來說具有無與倫比的性能價(jià)值。該過程直接使用CAD數(shù)據(jù),一步到位,因此速度很快。設(shè)計(jì)師在完成設(shè)計(jì)后24小時(shí)內(nèi)獲取所有功能細(xì)節(jié)。與砂型鑄造或熔模鑄造相比,交貨時(shí)間將大大縮短。在生產(chǎn)過程中,EBM和真空技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了高功率和良好的環(huán)境,以確保優(yōu)異的材料性能。
第二,EBM工藝的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
1)在窄梁上實(shí)現(xiàn)高功率的能力,打印難熔金屬的能力以及熔化不同金屬的能力。
2)真空環(huán)境消除了產(chǎn)生雜質(zhì)(例如氧化物和氮化物)的可能性,并且真空熔化的質(zhì)量確保了材料的高強(qiáng)度。
3)激光束類型不進(jìn)行預(yù)熱,電子束類型進(jìn)行預(yù)熱。電子束類型具有小的溫差,低殘余應(yīng)力和較少的加工支持。
4)在EBM過程中,粉末將被預(yù)熱,粉末將呈現(xiàn)假燒結(jié)狀態(tài),這不利于小孔和間隙的印刷。例如,1毫米的孔很容易被粉末堵塞。
5)EBM設(shè)備需要真空系統(tǒng),具有更高的資金投入和維護(hù)。電子束技術(shù)的操作會產(chǎn)生X射線(解決方案:真空室的合理設(shè)計(jì)可以完美地屏蔽光線)。
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