Wat smelt elektronenstraal?
Elektronenstraal smelten (EBM) is een techniek waarbij een machinegedeelt wordt vervaardigd door laag te smelten op laag poeder om de gewenste vorm te vormen.Deze snelle productiemethode gebruikt een elektronenstraal in een vacuüm om de noodzakelijke temperatuur te produceren om het poeder te smelten.Delen die op deze manier zijn geconstrueerd, zijn meestal opmerkelijk voor het hebben van meer gewenste fysieke kenmerken dan onderdelen die zijn geconstrueerd met andere methoden.
Om een component op te bouwen door smelten van elektronenstraal, wordt het werking van het materiaal in een vacuümkamer geplaatst.De grootte van deze kamer bepaalt de maximaal mogelijke grootte van het voltooide onderdeel.Elektronen worden vervolgens uit een gloeidraad uitgestoten en versneld tot ongeveer de helft van de snelheid van het licht.Magnetische velden focussen en richten de balk naar de benodigde locaties.Wanneer de elektronen botsen met poederdeeltjes, wordt hun kinetische energie getransformeerd naar thermische energie waardoor het poeder wordt verwarmd.
Aangezien de straal alleen een zeer ondiep gebied aan het oppervlak van het materiaal beïnvloedt, wordt het onderdeel op laag opgebouwd.Computers worden meestal gebruikt om de locatie en de verblijftijd van de balk te regelen, hoewel een operator die toezicht houdt op het proces het soms zal aanpassen.Dergelijke processen leveren precieze hoeveelheden energie en materiaal aan precieze locaties om de gewenste structuur te ontwikkelen.In plaats van een mal te gebruiken om de vorm van het onderdeel te definiëren, gebruiken additieve productietechnieken een driedimensionale digitale blauwdruk om de vorm aan te geven.
Metalen zijn de meest typische materialen die worden gebruikt om componenten te construeren met het smelten van elektronenstraal.Andere materialen worden echter soms gebruikt, zoals keramiek en keramische metaalcomposieten.Elektronenstraal smelten is bijzonder geschikt voor gebruik met materialen die reageren met zuurstof omdat de fabricage plaatsvindt in een vacuümkamer.
Er zijn een aantal voordelen geassocieerd met het smelten van elektronenstraal.Vanwege de hoge energie, zorgt deze technologie voor een hoge smeltcapaciteit en hoge productiviteit.EBM kan componenten van extreem complexe geometrieën produceren.Resulterende onderdelen worden in het algemeen opgemerkt vanwege hun extreem hoge dichtheid en gebrek aan leegte in de structuur.
De extreem hoge temperaturen die meestal bij het proces betrokken zijn, produceren vaak metaalonderdelen met vergelijkbare metallurgische kenmerken als warmtebehandelde componenten.Producten van deze methode hebben bijvoorbeeld over het algemeen een hogere sterkte en weinig tot geen restspanning in vergelijking met producten van andere fabricagemethoden.Dit vermindert vaak de productietijd door extra thermische behandelingsactiviteiten te vermijden zodra het onderdeel is gebouwd.
Componenten vervaardigd met het smelten van elektronenstraal worden gevonden in een breed scala aan toepassingen.De geschiktheid ervan voor gebruik met reactieve titaniumlegeringen betekent dat het smelten van elektronenstraal vaak wordt gebruikt om lichtgewicht titaniumcomponenten zoals medische implantaten te construeren.Bekend om het produceren van delen van hoge sterkte en een goede metallurgische kwaliteit, wordt het ook vaak gebruikt om krachtige onderdelen te produceren.Het wordt bijvoorbeeld gebruikt om items zoals turbinebladen te fabriceren voor ruimtevaarttoepassingen en voertuigframes die worden gebruikt in motorsporten.