GE推出适合高温合金加工的Spectra H金属3D打印设备

GE与电子束熔融（EBM）金属3D打印技术的正面“拥抱”，是从2013年收购的意大利Avio航空公司开始的，GE的涡轮叶片使用先进的航空航天材料钛铝（TiAl）制造。这种材料比常用于低压涡轮叶片的镍基合金轻50％左右。使用由钛铝材料制成的叶片，整个低压涡轮机的重量可以减少20％，而电子束熔融（EBM）金属3D打印技术可以以比激光熔融技术更高的效率来加工叶片，这正是GE所需要的。

针对产业化进展需要，GE增材制造推出了一种高通量的增材制造系统-Arcam EBM Spectra H，这款设备用于处理高温合金材料的加工，并避免出现裂纹。不仅是性能的提升，这款设备的构建体积也扩大了，Spectra H将能够在超过1000°C的温度下生产更大的零部件。

随着制造商向批量生产迈出重要步伐，需要更大、更快速的工业化解决方案。Arcam EBM Spectra H针对产业化需求而生，材料方面目前可支持TiAl和718合金，并将从2019年开始适用于镍基超合金的加工。介于镍基超合金在高温时有很高的持久、蠕变和疲劳强度，Arcam EBM Spectra H在材料方面的应用扩展将打开新的市场空间。

当然，GE增材制造并不满足于这些，GE的材料科学小组目前正在研究更宽范围的高温材料，包括镍基高温合金、钨、钴铬合金、不锈钢和金属基复合材料。

Arcam EBM Spectra H融合了一系列新功能和增强功能：

- 自动校准的6kW光束，所有预热和后加热步骤所需时间减少一半

- 构建体积从200x200x380mm增加到Ø250x430mm

- 带有防尘环境的闭环系统

- 活动隔热屏可改善绝缘

- 自动粉末分配和粉末回收系统

- 旋风分离器和磁力分离器可实现最大化的粉末控制

视频：GE航空航天增材制造中心

GE增材制造表示，3D打印机的构建速度提升了50％。使用可移动的隔热屏进行热量管理的旨在更好的控制构建区域内的温度。改进的分层程序减少了对加热的需求，为整个构建节省了大约五个小时。

利用Arcam xQam自动校准技术可以获得更高的位置和对焦精度，无需手动校准。它将过程从原来的三小时到四小时减少到十五分钟。 GE增材制造表示，这项创新将被纳入Arcam EBM Spectra H和所有Qplus系统。

此外，在Arcam EBM Spectra H的开发过程中，为了减少对操作人员的依赖性并纳入自动化技术，粉末的重量是在PRS和料斗加料站内进行控制，而读取位置的校准只需要在材料更换期间进行，不再需要在机器启动之前进行。

操作员也将受到避免粉末吸入的保护，封闭式粉末处理不仅保证批次的完整性并降低粉末污染风险。自动化的旋风分离器可用于粗颗粒粉末的过滤回收工作，整个设备不仅更高效，也更加适合生产级别的应用。

GE收购Arcam之后，国际上曾经有过一些关于GE是否会将Arcam”冷藏“之类的讨论与担心，毕竟大多数时间 GE在Concept Laser方面的动作频频，而在Arcam方面几乎没有任何动静。而通过GE迅速增资将Arcam全部收购并从股票市场退市来看，GE不仅不会”冷藏“电子束技术，而且还会有更大的动作。

电子束加工比激光加工的一个直观的优势是低残余应力，并且由于在整个加工过程中的低残余应力，设计仅需要较少的支撑，并且零件通常容易脱落。

来源：3D科学谷