Co to jest topienie wiązki elektronów?

Topienie wiązki elektronów (EBM) to technika, w której część maszynowa jest wytwarzana przez warstwę topnienia na warstwie proszku w celu utworzenia pożądanego kształtu. Ta szybka metoda produkcyjna wykorzystuje wiązkę elektronów w próżni do wytworzenia niezbędnej temperatury do stopienia proszku. Części skonstruowane w ten sposób są zazwyczaj godne uwagi, ponieważ mają bardziej pożądane cechy fizyczne niż części skonstruowane innymi metodami.

Aby zbudować komponent poprzez topienie wiązki elektronów, materiał do pracy jest umieszczany w komorze próżniowej. Rozmiar tej komory określa maksymalny możliwy rozmiar gotowej części. Elektrony są następnie emitowane z filamentu i przyspieszane do około połowy prędkości światła. Pola magnetyczne skupiają się i kierują wiązką do niezbędnych lokalizacji. Kiedy elektrony zderzają się z cząsteczkami proszku, ich energia kinetyczna jest przekształcana w energię cieplną, ogrzewając w ten sposób proszek.

, ponieważ wiązka wpływa tylko na bardzo płytki obszar na powierzchniMateriał, część jest zbudowana warstwa po warstwie. Komputery są zwykle używane do kontrolowania lokalizacji i przebywania czasu wiązki, chociaż operator nadzorujący proces czasami go dostosowuje. Trójwymiarowe schematy projektowe wspomagane komputerowo dostarczają informacji o wymiarach niezbędnych do kierowania wiązką.

EBM jest często określany jako rodzaj szybkiej metody produkcji znanej jako produkcja addytywna. Takie procesy dostarczają dokładnych ilości energii i materiału do precyzyjnych lokalizacji w celu opracowania pożądanej struktury. Zamiast używać formy do zdefiniowania kształtu części, techniki produkcji addytywnej używają trójwymiarowego cyfrowego planu, aby określić jego kształt.

Metale

są najbardziej typowymi materiałami używanymi do konstruowania komponentów z topieniem wiązki elektronów. Czasami stosuje się jednak inne materiały, takie jak ceramika i kompozyty ceramiczne. Topela wiązki elektronówing jest szczególnie odpowiednie do stosowania z materiałami reagującymi z tlenem, ponieważ wytwarzanie ma miejsce w komorze próżniowej.

Istnieje wiele zalet związanych z topieniem wiązki elektronów. Ze względu na zaangażowaną energię technologia ta pozwala na wysoką wydajność topnienia i wysoką wydajność. EBM może wytwarzać elementy niezwykle złożonych geometrii. Powstałe części są na ogół znane z ich wyjątkowo wysokiej gęstości i braku pustek w strukturze.

Niezwykle wysokie temperatury zwykle zaangażowane w proces często wytwarzają części metalowe o podobnych cechach metalurgicznych do składników obróbki cieplnej. Na przykład produkty tej metody generalnie mają wyższą wytrzymałość i niewielki lub nie ma stresu resztkowego w porównaniu z produktami innych metod wytwarzania. Często skraca czas produkcji, unikając dodatkowych operacji oczyszczania termicznego po zbudowaniu części.

Komponenty wytwarzane z topieniem wiązki elektronowej znajdują się w szerokim varIety aplikacji. Jego przydatność do stosowania z reaktywnymi stopami tytanowymi oznacza, że ​​topnienie wiązki elektronów jest często stosowane do konstruowania lekkich składników tytanu, takich jak implanty medyczne. Znany z wytwarzania części o wysokiej wytrzymałości i dobrej jakości metalurgicznej, jest również często stosowany do wytwarzania części o wysokiej wydajności. Na przykład służy do wytwarzania takich przedmiotów, jak ostrza turbiny do zastosowań lotniczych i ramek pojazdów używanych w sportach motorycznych.