电子束3d打印技术现状跟运用03.pdfVIP

电子束3D打印技术现 状及应用 2014.03.31 电 能量功率高（1-5千瓦） 子 束 能量密度高（光斑直径0.1 μｍ) 快 速 对焦方便 成 型 扫描速度快 的 优 点 加工工材料广 Arcam公司的电子束熔融（EBM）技术 EBM技术由来自瑞士的 Arcam AB公司研发，于 SLS，SLM和DMLS技术不 同的是，EBM不是用激 光，而是采用电子束来 完成对金属粉末的熔融。 2013年3月，Arcam公司推出了Q10型3D打印机，是专门为其公司的假肢市场生产的 机型，用来替换之前A1型。另外Arcam公司还有专门针对航空市场的A2系列机型 。 ® 电子束熔融 (EBM )原理 • 电子束通过高温丝极释放 • 加速到光速的一半 • 电子束聚焦 • 磁场控制电子束的偏转 • 电子束轰击金属粉末,动能转 化为热能 • 热能融化金属粉末 • 通过电流来控制电子束能量 EBM 特性 • 功率强大(4 kW) ，电子束作为热源，金属 材料对其几乎没有反射，能量吸收率提高 • 高加工率 ，达到 80 -110cm3/h • 电子束偏转不用移动部件 • 真空制造使产品具有高强度，在真空环境 下，材料熔化后的润湿性也大大提高，增加 了熔池之间、层与层之间的冶金结合强度。 • 可以熔化高熔点金属及合金，EBM设备可 以融化熔点高达3400 ℃的材料 • 精度约为±200-400 μm EBM 特性 • 良好的热环境（＞800℃）保证了部件的形 状稳定性和低残余应力。 EBM 能保持建造过程温度在退火温度，无需后热处理。 DMLS的零件具有各向异性，需后热处理，以消除应力。 • 整体性能 – 100%致密度 – 好于铸件，部分指标超过锻件 – 粒径可控 – 高强度 • 快速、经济 – 快速的制造 – 高的能量利用率 – 金属粉末可循环使用 EBM技术成型还存在如下问题 • （1）需高真空环境以防止电子散射，设备 复杂，焊件尺寸和形状受到真空室的限制； • （2 ）在真空室抽气过程中粉末容易被气流 带走，造成系统污染； • （3 ）在电子束作用下，粉末容易溃散。因 此，EBM技术需要将系统预热到＞800℃， 使得粉末在成型室内预烧结固化在一起。 • （4 ）高预热温度对系统整体结构提出非常 高的要求。 • （5）加工。 机型—Arcam EBM S12 加工尺寸 200 x 200 x 180 mm 用于植入物生产, 材料采用 钛合金 机型— Arcam Q10 • 用于植入物生产, 材料采用 钛合金 • 加工尺寸 200 x 200 x 180 mm • 完整的 EBM® 技术, 提供 • 高生产率 • 光滑表面 • Arcam EBM® LayerQam™ 逐层质量验证 • Arcam EBM® MultiBeam™ 多电子束技术 机型— Arcam A1 • 用于植入物生产, 材料采用 钛合金和 CoCr合金 • 加工尺寸 200 x 200 x 180 mm