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 umieszczony 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 powierzchni materiału, część jest zbudowana warstwą warstwą.Komputery są zwykle używane do kontrolowania lokalizacji i przebywania czasu wiązki, chociaż operator nadzorujący proces czasami go dostosowuje.Trójwymiarowe wspomagane komputerowo schematy projektowe dostarczają informacji o wymiarach niezbędnych do kierowania wiązką.

EBM jest często określany jako rodzaj metody szybkiej 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 wykorzystują trójwymiarowy cyfrowy plan do określenia jego kształtu.

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.Topienie wiązki elektronów jest szczególnie odpowiednie do stosowania z materiałami, które reagują 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 wielu różnych zastosowaniach.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.