EBM電子束熔融技術(shù)原理:
電子束熔融技術(shù)(Electron Beam Melting)是近年來一種新興的先進(jìn)金屬快速成型制造技術(shù)聪蔬,經(jīng)過密集的深度研發(fā),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于快速原型制作遏治、快速制造掘缭、工裝和生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域函强。其原理是將零件的三維實體模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入EBM設(shè)備鸵安,然后在EBM設(shè)備的工作艙內(nèi)平鋪一層微細(xì)金屬粉末薄層,利用高能電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)聚焦后在焦點所產(chǎn)生的高密度能量使被掃描到的金屬粉末層在局部微小區(qū)域產(chǎn)生高溫反璃,導(dǎo)致金屬微粒熔融昵慌,電子束連續(xù)掃描將使一個個微小的金屬熔池相互融合并凝固,連接形成線狀和面狀金屬層淮蜈。
電子束由位于真空腔頂部的電子束槍生成斋攀。電子槍是固定的,而電子束則可以受控轉(zhuǎn)向梧田,到達(dá)整個加工區(qū)域淳蔼。電子從一個絲極發(fā)射出來,當(dāng)該絲極加熱到一定溫度時裁眯,就會放射電子鹉梨。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(jìn)行控制穿稳。第一個磁場扮演電磁透鏡的角色存皂,負(fù)責(zé)將電子束聚焦到期望的直徑。然后逢艘,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旦袋。
因具有直接加工復(fù)雜幾何形狀的能力,EBM工藝非常適于小批量復(fù)雜零件的直接量產(chǎn)它改。該工藝使零件定制化成為可能物轮,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引苇,因此怖征,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)体咽,一步到位护狠,所以速度很快。設(shè)計師從完成設(shè)計開始,在24小時內(nèi)即可獲得全部功能細(xì)節(jié)同蚂。與砂模鑄造或熔模精密鑄造相比懊玖,使用該工藝,交貨期將被顯著縮短扔相。
技術(shù)特點:
優(yōu)勢:
1. 具有直接加工復(fù)雜幾何形狀的能力力鹰,如空腔、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等厚遗,近凈成型腺首,尺寸精度達(dá)到±0.2mm;
2. 在窄光束上達(dá)到高功率的能力黔攒,成型效率較高趁啸,達(dá)到55~80 cm3/hr,與砂模鑄造或熔模精密鑄造相比督惰,顯著縮短生產(chǎn)周期不傅;
3. 真空熔煉排除了雜質(zhì)(如氧化物和氮化物),保證材料的高強度赏胚;
4. 能熔煉難熔金屬访娶,并且可以將不同的金屬熔合;
5. 成型環(huán)境溫度高(700℃以上)觉阅,零件殘余應(yīng)力醒掳獭;
6. 成型過后的剩余粉末可以回收再利用典勇。
不足:
1. 成型設(shè)備需另配備抽真空系統(tǒng)劫哼,而且需要維護(hù),增加了成本痴柔;
2. 打印過程會產(chǎn)生X射線(合理設(shè)計真空腔可以有效屏蔽射線)
EBM技術(shù)采用金屬粉末為原材料沦偎,其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,尤其在難熔溅蓖、難加工材料方面有突出用途鹤仲,包括鈦合金、鈦基金屬間化合物剥讼、不銹鋼壕赘、鈷鉻合金、鎳合金等乞芳,其制品能實現(xiàn)高度復(fù)雜性并達(dá)到較高的力學(xué)性能铐儡。此技術(shù)可用于航空飛行器及發(fā)動機多聯(lián)葉片、機匣细抠、散熱器庆葱、支座组救、吊耳等結(jié)構(gòu)的制造。