惠普和Arcam公司的EBM電子束熔融3D打印技術(shù)是什么?有哪些優(yōu)缺點?

dy1993   2016-11-22 10:36:43

電子束熔融(EBM)技術(shù)經(jīng)過密集的深度研發(fā),現(xiàn)已廣泛應用于快速原型制作、快速制造、工裝和生物醫(yī)學工程等領域。EBM技術(shù)使用電子束,將金屬粉末一層一層的融化生成完全致密的零件。  電子束由位于真空腔頂部的電子束槍生成。電子槍是固定的,而電子束則可以受控轉(zhuǎn)向,到達整個加工區(qū)域。電子從一個絲極發(fā)射出來,當該絲極 加熱到一定溫度時,就會放射電子。電子在一個電場中被加速到光速的一半。然后由兩個磁場對電子束進行控制。第一個磁場扮演電磁透鏡的角色,負責將電子束聚 焦到期望的直徑。然后,第二個磁場將已聚焦的電子束轉(zhuǎn)向到工作臺上所需的工作點。

因具有直接加工復雜幾何形狀的能力,EBM工藝非常適于小批量復雜零件的直接量產(chǎn)。該工藝使零件定制化成為可能,而且為CAD to metal工藝優(yōu)化的零件,可以獲得用其它制造技術(shù)無法形成的幾何形狀,因此,零件將因無與倫比的性能而對客戶體現(xiàn)其價值。該工藝直接使用CAD數(shù)據(jù),一 步到位,所以速度很快。設計師從完成設計開始,在24小時內(nèi)即可獲得全部功能細節(jié)。與砂模鑄造或熔模精密鑄造相比,使用該工藝,交貨期將被顯著縮短。  

生產(chǎn)過程中,EBM和真空技術(shù)相結(jié)合,可獲得高功率和良好的環(huán)境,從而確保材料性能優(yōu)異。

EBM 3D打印工藝的優(yōu)勢、劣勢

1、在窄光束上達到高功率的能力,能打印難熔金屬,并且可以將不同的金屬熔合。

2、真空環(huán)境排除了產(chǎn)生雜質(zhì)的可能,譬如氧化物和氮化物,真空熔煉的質(zhì)量可保證材料的高強度。

3、激光束式不實施預熱,電子束式實施預熱。電子束式的溫差小,殘余應力低,加工支撐所需較少。

4、EBM工藝加工過程中會預熱粉末,粉末會呈現(xiàn)假燒結(jié)狀態(tài),不利于小孔、縫隙類特征打印,如1mm的孔易被粉末堵死。

5、EBM設備需要真空系統(tǒng),硬件資金投入更高,而且需要維護。電子束技術(shù)的操作過程會產(chǎn)生X射線(解決方案:真空腔的合理設計可以完美的屏蔽射線。)


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