EBM电子束熔融金属3D打印技术详解

EBM电子束熔融技术技术原理

电子束熔融（EBM）技术经过密集的深度研发，现已广泛应用于快速原型制作、快速制造、工装和生物医学工程等领域。EBM技术使用电子束，将金属粉末一层一层的融化生成完全致密的零件。

电子束由位于真空腔顶部的电子束枪生成。电子枪是固定的，而电子束则可以受控转向，到达整个加工区域。电子从一个丝极发射出来，当该丝极加热到一定温度时，就会放射电子。电子在一个电场中被加速到光速的一半。然后由两个磁场对电子束进行控制。第一个磁场扮演电磁透镜的角色，负责将电子束聚焦到期望的直径。然后，第二个磁场将已聚焦的电子束转向到工作台上所需的工作点。

因具有直接加工复杂几何形状的能力，EBM工艺非常适于小批量复杂零件的直接量产。该工艺使零件定制化成为可能，而且为CAD to Metal 工艺优化的零件，可以获得用其它制造技术无法形成的几何形状，因此，零件将因无与伦比的性能而对客户体现其价值。该工艺直接使用CAD数据，一步到位，所以速度很快。设计师从完成设计开始，在24小时内即可获得全部功能细节。与砂模铸造或熔模精密铸造相比，使用该工艺，交货期将被显著缩短。

生产过程中，EBM和真空技术相结合，可获得高功率和良好的环境，从而确保材料性能优异。

电子束焊接已成为很多行业内至关重要的技术。其好处包括：

1、在窄光束上达到高功率的能力。

2、真空熔炼的质量可保证材料的高强度。

3、真空环境排除了产生杂质的可能，譬如氧化物和氮化物。

4、能熔炼难熔金属，并且可以将不同的金属熔合。

与激光烧结/熔炼相比，EBM还具有以下优势：

1、电子束功率的高效生成使电力消耗较低，而且安装和维护成本较低。

2、由于产出速度高，所以整机的实际总功率更高。

3、由于电子束的转向不需要移动部件，所以既可提高扫描速度，又使所需的维护很少。

当然，EBM技术也有劣势，包括：

1、需要真空，所以机器需配备另一个系统，这要花钱，而且需要维护（而其好处是，真空排除杂质的产生，而且提供了一个利于自由形状构建的热环境）

2、电子束技术的操作过程会产生X射线（解决方案：真空腔的合理设计可以完美的屏蔽射线。）

典型企业

瑞典Arcam

Arcam AB 成立于1997年，是瑞典 NASDAQ-OMX 上市公司。公司总部和制造基地均位于瑞典摩恩达尔（Mölndal），在美国、意大利、中国和英国设有服务办公室。自创立以来，Arcam 一直初心不改：致力于彻底革新复杂零件的制造工艺。Arcam 提供完整的解决方案：包括电子束熔融(EBM)增材制造（金属3D打印）设备、辅助设备、软件、金属粉末以及对客户的服务和培训支持。Arcam 在 EBM 技术方面申请的核心专利达25项以上，并从多个国家获得50项以上的专利转让。

瑞典Arcam AB公 司发明了世界首台利用电子束来熔融金属粉末，并经计算机辅助设计的精密铸造成型机新设备。它能用于加工专为病人量身定做的植入手术所需的人工关节或其它精 密部件等。该机器系利用电子束将钛金属的粉末在真空中加热至熔融，并在计算机辅助设计下精确成型（如制成钛膝关节、髋关节等等）。由于钛粉末在真空中熔融 并成型，故可避免在空气中熔融所带来的氧化缺陷等质量事故。  

文章来源：微小网

[size=13.3333px]南极熊nanjixiong.com中国3D打印专业媒体平台