12-13 октября 2018 10:00-18:00

Москва

Выставка передовых технологий 3D-печати и сканирования

Электронно-лучевая плавка как промышленная аддитивная технология

Электронно-лучевая плавка как промышленная аддитивная технология

Electron Beam Melting (EBM) – это тип аддитивного производства, использующий в качестве сырья сыпучие порошки из титановых и кобальтовых сплавов. Электронно-лучевая плавка относится исключительно к промышленным методикам 3D-печати.

История и специфика технологии

Эта аддитивная технология основана на более ранней методике трехмерной печати – выборочном лазерном спекании (SLS). Различие состоит в том, что для плавления металлических порошков вместо лазера в ней используется луч высокоэнергетических электронов.

Электронно-лучевая плавка (EBM) была запатентована компанией Arcam AB, которая с 1997 года удерживает монополию в производстве аппаратов и сырья для данного типа печати.

3D Print Expo: Электронно-лучевая плавка как промышленная аддитивная технология - 1

Если рассматривать сам процесс EBM-производства, то его можно разделить на следующие этапы:

  1. создается цифровая 3D-модель необходимого изделия и загружается в аппарат;
  2. как только принтер будет заправлен сырьем, в производственную камеру поступит доза металлического порошка и при помощи валика распределится по ее плоскости;
  3. в соответствии с моделью, электронный излучатель (так называемая «электронная пушка») расплавляет необходимую часть сырья;
  4. далее готовая часть опускается, а на ее место поступает новый слой материалов, и процедура повторяется;
  5. когда изделие выплавлено, его изымают из камеры, а все оставшееся после этого сырье готово к повторному использованию.

3D Print Expo: Электронно-лучевая плавка как промышленная аддитивная технология - 2

Примечательно, что полученные в процессе EBM-печати объекты имеют лучшее разрешение, чем при SLS-производстве.

Преимущества и недостатки EBM-печати

Помимо более точной микроструктуры изделий (±0,2 мм на длине 100 мм), EBM-принтеры отличаются большей скоростью печати. Они предлагают печать со скоростью 55-80 см³/час против 2-20 см³/час, что доступно аналогичным по размеру SLS-аппаратам.

Отметим и температуру в камере EBM-машины, которая составляет 700-1000 °C. Благодаря ей все детали конструкции в процессе печати остаются разогретыми, а после остывают равномерно. Это, в свою очередь, гарантирует прочность изделий, так как не возникает внутреннего напряжения и усадки.

К другим плюсам методики относится возможность одновременной печати нескольких объектов, а также меньшая стоимость оборудования благодаря отсутствию дорогих лазерных зеркал и линз.

Что касается недостатков технологии, то к ним относят некоторую шероховатость готовых изделий и необходимость поглощающего покрытия, сдерживающего рентгеновское излучение, выделяемое во время электронной плавки металлов.

3D Print Expo: Электронно-лучевая плавка как промышленная аддитивная технология - 3

Применение технологии

EBM-принтерами от Arcam AB пользуются в десятке стран. У них есть две основные сферы применения.

Аэрокосмическая. Прочные и относительно легкие детали из титана и его сплавов, производимые по данной методике, пользуются популярностью в авиации и космонавтике. Для изготовления частей двигателей и несущих конструкций EBM применяют в летательных аппаратах агентства NASA, а также корпораций Boeing и Lockheed Martin.

Протезирование. Протезы и имплантаты, изготовленные при помощи электронно-лучевой плавки, оценены как достаточно точные, чтобы эффективно применяться в медицине. А благодаря высокой биосовместимости титана и кобальта, такие протезы абсолютно безопасны для организма человека.

Расходный материал в EBM-печати

Компания Arcam AB также выпускает сырье для своих аппаратных устройств. Оно делится на два типа, которые выпускаются в виде порошка с гранулами размером 45-100 мкм:

  • титановые сплавы Ti6Al4V и Ti6Al4V ELI;
  • кобальтовый сплав ASTM F75 CoCr.

 

Подписывайтесь на новости 3D Print Expo 2017 в Facebook и VK!

Видео о выставке

Рассылка новостей
Место проведения
Москва
10:00-18:00

КВЦ "Сокольники", 5-й Лучевой просек, 7, стр. 1, павильон 2

Присоединяйтесь!
Open image