Proces tavení elektronovým paprskem
Obsah
Přehled o Tavení elektronovým paprskem
Tavení elektronovým svazkem (EBM) je aditivní výrobní proces, který využívá zdroj energie elektronového svazku k selektivnímu tavení a spojování kovového práškového materiálu vrstvu po vrstvě za účelem vytvoření komponent.
Některé klíčové informace o tavení elektronovým paprskem zahrnují:
- K roztavení prášku se používá elektronové dělo ve vakuu.
- Ke stavbě dochází při vysokých teplotách, což umožňuje dobré mezivrstvé spojení.
- Používá se především pro slitiny Ti, Ni, Co a další vysoce výkonné materiály.
- Poskytuje díly s téměř plnou hustotou a vlastnostmi rovnajícími se nebo převyšujícími tradiční prostředky.
- Podporuje složité geometrie, které nelze vyrobit běžným způsobem.
- Běžně se používá v leteckém, zdravotnickém a automobilovém průmyslu.
- Označuje se také jako aditivní výroba elektronovým svazkem (EBAM) nebo výroba volným elektronovým svazkem (EBF3).
Zařízení pro tavení elektronovým paprskem
| Typ | Popis |
|---|---|
| Pistole s elektronovým paprskem | Generuje a soustřeďuje paprsek o vysoké energii, který materiál roztaví. Klíčová součást. |
| Práškové lůžko | Obsahuje vrstvy prášku rozhrnuté lopatkami nebo válečky. Postaven na pohyblivé plošině. |
| Vakuová komora | Celý systém je při sestavování ve vakuu. Kritické pro zaostření paprsku. |
| Řídicí systém | Software rozřezává a řídí parametry sestavení. Zajišťuje monitorování a kontrolu během procesu. |
| Manipulační systém | Pro nakládání/vykládání dílů a recyklaci nepoužitého prachu. |
| Stínění | Kvůli generování rentgenového záření je nutné olověné stínění kolem komory. |
Materiály použité v Tavení elektronovým paprskem
| Materiál | Klíčové vlastnosti | Typické aplikace |
|---|---|---|
| Slitiny titanu | Vysoký poměr pevnosti a hmotnosti, biokompatibilita | Letectví a kosmonautika, lékařské implantáty |
| Slitiny niklu | Odolnost proti korozi, vysoká pevnost | Turbíny, součásti raket |
| Kobalt-chromové slitiny | Tvrdost, odolnost proti opotřebení/korozi | Lékařské implantáty, nástroje |
| Nerezová ocel | Dobrá trvanlivost, snadnější zpracování | Průmyslové nástroje, formy |
| Slitiny hliníku | Nízká hmotnost | Letecký a automobilový průmysl |
| Drahé kovy | Vysoce chemicky inertní | Šperky, lékařské |
EBM může zpracovávat vysoce výkonné slitiny, které jsou vzhledem k intenzitě výkonu obtížně zpracovatelné laserovými procesy.
Specifikace procesu EBM
| Parametr | Typický rozsah |
|---|---|
| Výkon paprsku | 1-3 kW |
| Napětí paprsku | 30-150 kV |
| Velikost stavby | 200 x 200 x 350 mm max. |
| Výška vrstvy | 50-200 μm |
| Rychlost budování | 5-100 cm3/hod |
| Velikost paprsku | Průměr 0,1-1 mm |
| Úroveň vakua | 5 x 10-4 mbar |
| Zaměření paprsku | Velikost bodu 0,1-0,5 mm |
Systémy EBM umožňují nastavit parametry, jako je výkon paprsku, rychlost, zaostření atd., a přizpůsobit je tak konkrétním materiálům.
Dodavatelé systémů EBM
| Dodavatel | Klíčové údaje | Počáteční cenové rozpětí |
|---|---|---|
| Dodavatel 1 | Průkopník technologie EBM. Největší instalovaná základna. | 1,5 milionu dolarů. |
| Dodavatel 2 | Systémy pro menší díly. Vyšší rychlost skenování. | $0.8-$1.2 milionů |
| Dodavatel 3 | Výzkumné systémy. Řízení otevřených parametrů. | 1,5 až 1,8 milionu dolarů. |
Náklady na systém se liší v závislosti na objemu sestavy, výkonu paprsku, dodávaném příslušenství a možnostech softwaru.
Jak vybrat dodavatele systému EBM
| Kritéria výběru | Klíčové úvahy | Popis |
|---|---|---|
| Odbornost dodavatele | Znalosti z oboru | Má dodavatel prokazatelné zkušenosti ve vašem konkrétním odvětví? Zkušenosti s podobnými aplikacemi zajišťují hlubší pochopení vašich potřeb a potenciálních problémů. |
| Portfolio systémů EBM | Jaký sortiment systémů EBM dodavatel nabízí? Hledejte dodavatele s nabídkou, která odpovídá vašemu rozpočtu, složitosti a požadovaným funkcím. | |
| Možnosti přizpůsobení | Může dodavatel přizpůsobit systém EBM vašim jedinečným požadavkům? To může zahrnovat přizpůsobení datových vstupů, sestav nebo integraci se stávajícím softwarem. | |
| Technické schopnosti | Funkce softwaru | Zhodnoťte funkce nabízené systémem EBM. Poskytuje funkce, které potřebujete pro simulaci, optimalizaci a analýzu? Zvažte funkce, jako jsou knihovny modelů, plánování scénářů a vizualizační nástroje. |
| Škálovatelnost | Bude systém EBM schopen zvládnout vaše současné a budoucí potřeby? S růstem vašeho podniku by se měl systém EBM přizpůsobit tak, aby zvládl složitější modely a objemy dat. | |
| Schopnosti integrace | Může se systém EBM bezproblémově integrovat s vaší stávající softwarovou infrastrukturou? Bezproblémová integrace zajišťuje hladký tok dat a eliminuje potřebu ručního zadávání údajů. | |
| Implementace a podpora | Proces implementace | Nabízí dodavatel dobře definovaný proces implementace? Hledejte jasný plán s definovanými časovými plány, milníky a školeními. |
| Technická podpora | Jakou úroveň technické podpory dodavatel nabízí? Vyberte si dodavatele s pohotovým a znalým personálem podpory, který dokáže efektivně řešit vaše technické problémy. | |
| Školení uživatelů | Poskytuje dodavatel komplexní školení uživatelů? Školení umožní vašemu týmu efektivně využívat systém EBM a maximalizovat jeho přínosy. | |
| Reputace a spolehlivost dodavatele | Finanční stabilita | Prozkoumejte finanční zdraví dodavatele. U stabilní společnosti je větší pravděpodobnost, že bude poskytovat průběžnou podporu a dlouhodobě udržovat systém EBM. |
| Reference zákazníků | Vyžádejte si reference od stávajících zákazníků ve vašem oboru. Rozhovor se spokojenými zákazníky může poskytnout cenné informace o schopnostech a kvalitě služeb dodavatele. | |
| Uznání v oboru | Získal dodavatel za své systémy EBM ocenění nebo uznání v oboru? Uznání svědčí o dobré pověsti v oblasti kvality a inovací. | |
| Náklady a hodnota | Náklady na licence | Porovnejte licenční náklady různých systémů EBM. Zvažte náklady ve vztahu k hodnotě, kterou systém přináší, a potenciální návratnosti investic (ROI). |
| Náklady na implementaci | Zohledněte náklady na implementaci, včetně školení a případných nutných úprav. | |
| Průběžné náklady na podporu | Pochopení nákladů spojených s průběžnou technickou podporou a údržbou. |
Jak optimalizovat Proces EBM
| Faktor | Popis | Dopad na kvalitu dílů | Strategie optimalizace |
|---|---|---|---|
| Práškový materiál | Velikost částic, distribuce, chemie | Přímo ovlivňuje chování při tání, hustotu a mechanické vlastnosti. | Používejte sférické prášky s těsným rozdělením velikosti pro rovnoměrné balení a průtok. Zvolte chemický složení prášku na základě požadovaných vlastností finálního dílu (např. pevnost, odolnost proti korozi). Proveďte předehřev nebo sušení, abyste odstranili vlhkost a zlepšili tekutost. |
| Parametry paprsku | Výkon paprsku, rychlost skenování, velikost bodu, vzor skenování | Kontrola hloubky taveniny, tepelných gradientů a zbytkového napětí | Přesné nastavení výkonu paprsku a rychlosti skenování pro dosažení úplného roztavení bez nadměrného rozstřiku nebo odpařování. Upravte vzory skenování (vzdálenost mezi šrafami, natočení skenování), abyste minimalizovali koncentraci tepla a deformace. Ke kompenzaci smrštění během tavení použijte techniky posunu paprsku. |
| Vytvořit prostředí | Vakuový tlak, teplota v komoře | Udržuje čistou, kontrolovanou atmosféru a snižuje oxidaci. | Udržujte vysokou úroveň vakua (obvykle 10^-4 Pa), abyste zabránili kontaminaci plynem. Předehřejte komoru na teplotu mírně pod bodem tání prášku, aby se zlepšila tekutost a snížil tepelný šok. |
| Podpůrné struktury | Design, materiál | Zajistěte správný odvod tepla a zabraňte kolapsu dílů. | Navrhněte minimální, ale dostatečné podpůrné konstrukce, abyste minimalizovali spotřebu materiálu a dobu následného zpracování. Pro složité geometrie použijte příhradové konstrukce nebo odlamovací podpěry. Prozkoumejte alternativní nosné materiály (např. nosiče rozpustné ve vodě), abyste zjednodušili následné zpracování. |
| Monitorování a řízení procesů | Monitorování taveniny, kontrola tloušťky vrstvy | Zajišťuje konzistentní kvalitu konstrukce a identifikuje potenciální vady. | Zavedení systémů pro sledování taveniny v reálném čase (např. pyrometrie, zobrazování taveniny) k úpravě procesních parametrů pro optimální chování taveniny. Využívejte systémy s uzavřenou zpětnou vazbou k automatickému nastavení tloušťky vrstvy na základě údajů ze senzorů. |
| Techniky následného zpracování | Lisování za tepla (HIP), obrábění, povrchová úprava | Zlepšení mechanických vlastností, rozměrové přesnosti a kvality povrchu | Využijte HIP k odstranění vnitřních dutin a zvýšení hustoty dílů. Zavedení technik obrábění s odlehčením napětí pro minimalizaci zbytkových napětí a zvýšení únavové životnosti. Použití vhodných metod povrchové úpravy (např. kuličkování, leštění) na základě požadovaných vlastností povrchu. |
Jak navrhovat díly pro EBM
| Vlastnosti | Popis | Přínos pro EBM | Úvahy |
|---|---|---|---|
| Tloušťka stěny | Minimální tloušťka pevného prvku v návrhu. | Umožňuje složité detaily a vnitřní kanály. | Příliš tenké (< 0,3 mm) mohou způsobit špatné rozlišení a praskání. Zvažte minimální tloušťku podle materiálu a požadovaných mechanických vlastností. |
| Úhly převisu | Úhel, pod kterým prvek vyčnívá bez opory. | Dosahuje složitých geometrií. | Úhly strmější než 45° obvykle vyžadují podpěrné konstrukce, což zvyšuje nároky na následné zpracování a potenciálně snižuje pevnost. Přepracujte prvky s mírnějším sklonem nebo použijte příhradové konstrukce pro podporu převisů. |
| Interní funkce | Kanály, dutiny a duté části uvnitř dílu. | Snižuje hmotnost a vytváří prostor pro proudění kapalin nebo odvod tepla. | Zajistěte dostatečnou tloušťku stěn vnitřních prvků, aby nedošlo k jejich zborcení během tisku. Navrhněte kanály se zaoblenými rohy, abyste minimalizovali místa koncentrace napětí. Velké vnitřní dutiny mohou vyžadovat strategicky umístěné odvodňovací otvory pro odstranění přebytečného prášku. |
| Návrh úhlů | Úhel zúžení svislých bočnic. | Podporuje snadnější odstraňování prášku a snižuje drsnost povrchu. | Pro většinu kovů se doporučuje minimální tah 5-10°. U složitých prvků nebo hlubokých dutin může být zapotřebí strmější tah. |
| Podpůrné struktury | Dočasné konstrukce vytvořené softwarem k podepření převislých prvků. | Umožňuje vytvářet složité geometrie přesahující přirozené úhly sestavení. | Minimalizujte použití podpěr, abyste zkrátili dobu následného zpracování a snížili případné problémy s odstraněním podpěrných značek. Pokud je to možné, navrhněte samonosné prvky. Pokud jsou podpěry nezbytné, zvolte pro snadnější odstranění podpěr typy s možností odlomení nebo rozpustné podpěry. |
| Mřížové struktury | Otevřené buněčné struktury používané uvnitř pro snížení hmotnosti nebo přizpůsobení tuhosti. | Optimalizuje poměr hmotnosti a pevnosti a dosahuje specifických mechanických vlastností. | Prozkoumejte různé typy mřížek (např. krychlové, diamantové) na základě požadovaných nosných vlastností. Zajistěte dostatečnou tloušťku vzpěr v mříži, aby byla zachována strukturální integrita. |
| Povrchová úprava | Konečná textura povrchu tištěného dílu. | Dosahuje požadovaného estetického vzhledu nebo funkčních požadavků. | Povrchy EBM po vytištění mohou být mírně drsné. Chcete-li dosáhnout hladšího povrchu, zvažte techniky následného zpracování, jako je obrábění nebo leštění. Konstrukční prvky s minimálními přesahy snižují potřebu rozsáhlých povrchových úprav. |
| Výběr materiálu | Typ kovového prášku používaného pro tisk. | Využívá jedinečných vlastností různých kovů. | Mezi běžné materiály EBM patří slitiny titanu, Inconel a CoCr. Při výběru materiálu zvažte faktory, jako je pevnost, odolnost proti korozi, biokompatibilita a tepelné vlastnosti. |
| Tepelný management | Strategie pro minimalizaci deformací způsobených teplem během tisku. | Zachovává rozměrovou přesnost a snižuje zbytkové napětí. | Využijte rozdílné tloušťky stěn k rovnoměrnému rozložení tepla. Navrhněte cesty pro odvod tepla pomocí vnitřních kanálků nebo mřížkových struktur. Prozkoumejte strategie tisku, jako je optimalizace dráhy skenování, abyste minimalizovali koncentraci tepla v určitých oblastech. |
Jak dodatečně zpracovat díly EBM
| Krok | Popis | Účel | Techniky | Úvahy |
|---|---|---|---|---|
| Odpojování | Prvním a zásadním krokem je odstranění nevázaného kovového prášku, který obklopuje vyrobený díl. | Zajišťuje bezpečnou manipulaci, zabraňuje kontaminaci a umožňuje řádnou kontrolu a následnou úpravu. | Mechanické odstraňování prachu: K odstranění sypkého prášku se používají různé automatické a ruční odstraňovací stanice, které používají kartáče, stlačený vzduch a vibrace. Vodní tryskání: Vysokotlaký vodní paprsek šetrně odstraňuje prášek a zároveň minimalizuje drsnost povrchu. | Zvolte metodu zaprášení na základě geometrie dílu a vlastností materiálu. Například složité prvky mohou vyžadovat jemnější odstraňování vodním paprskem. Zajistěte řádné větrání a odlučování prachu při mechanickém odstraňování prachu. |
| Odstranění podpůrné konstrukce | Díly EBM často vyžadují během tisku dočasné podpůrné konstrukce, aby se zabránilo zborcení přečnívajících prvků. | Umožňuje odstranění podpůrných konstrukcí bez poškození konečného dílu. | Drátové elektroerozivní obrábění (EDM): Přesná metoda, která využívá elektrického jiskření k prořezávání nosných konstrukcí. Broušení: Ruční nebo CNC řízené broušení odstraňuje větší podpěrné konstrukce. Chemické frézování: Chemická lázeň rozpouští podpůrné struktury z rozpustných materiálů. | Drátové elektroerozivní obrábění nabízí vysokou přesnost, ale u složitých podpěr může být časově náročné. Broušení je rychlejší, ale vyžaduje kvalifikovanou obsluhu, aby nedošlo k poškození dílu. Chemické frézování je vhodné pro velké série podobných dílů s rozpustnými nosiči. |
| Snížení drsnosti povrchu | Výsledkem přirozeného schodovitého efektu při tisku po vrstvách v EBM je drsná struktura povrchu. | Zlepšuje estetiku dílů, funkční vlastnosti a tribologické vlastnosti (opotřebení a tření). | Broušení a obrušování brusivem: Abrazivní média vyhlazují povrchy třením. Vibrační dokončovací práce: Díly jsou vibrovány v mediálním loži pro celkové zlepšení povrchu. Leštění: Mechanické nebo elektrochemické leštění vytváří zrcadlový povrch. | Zvolená technika závisí na požadované povrchové úpravě a geometrii. Broušení je účinné u rovných povrchů, zatímco u složitých tvarů se osvědčuje bubnování. Leštěním se dosáhne nejhladšího povrchu, ale může dojít ke změně rozměrů. |
| Úleva od stresu | Rychlé zahřívání a ochlazování během EBM může v dílu vyvolat zbytková napětí. | Snižuje riziko deformace, praskání a zlepšuje rozměrovou stabilitu. | Tepelné žíhání: Díl se zahřeje na určitou teplotu a udržuje se po kontrolovanou dobu, aby se uvolnilo napětí. | Parametry žíhání závisí na materiálu a geometrii dílu. Nesprávné žíhání může negativně ovlivnit mechanické vlastnosti. Doporučujeme konzultaci s odborníky na materiál. |
| Kontrola a řízení kvality | Poslední krok zajišťuje, že hotový díl splňuje rozměrové tolerance, požadavky na povrchovou úpravu a je bez trhlin a vad. | Ověřuje shodu dílů s konstrukčními specifikacemi a zajišťuje funkčnost. | Měření rozměrů: Souřadnicové měřicí stroje (CMM) měří vlastnosti dílů s vysokou přesností. Měření drsnosti povrchu: Profilometry kvantifikují strukturu povrchu. Nedestruktivní zkoušení (NDT): Techniky, jako je rentgenová radiografie a ultrazvuková zkouška, odhalují vnitřní trhliny a vady. | Kontrolní plán by měl být sestaven před tiskem na základě |
Jak nainstalovat a integrovat EBM Díly
| Krok | Úkol | Popis | Úvahy |
|---|---|---|---|
| 1 | Příprava | Než se pustíte do instalace, zajistěte hladký proces integrace. | Identifikace částí EBM: Jasně definujte složky medicíny založené na důkazech (EBM), které hodláte začlenit. Jsou to nástroje pro podporu klinického rozhodování, standardizované protokoly nebo vzdělávací materiály pro pacienty? Kompatibilita systému: Ověřte kompatibilitu mezi částmi EBM a vaším stávajícím systémem nebo platformou elektronických zdravotních záznamů (EHR). Různé systémy mohou vyžadovat specifické formáty souborů nebo metody integrace. Mapování dat: Naplánujte, jak budou data z částí EBM přiřazena k odpovídajícím polím v systému EHR. Tím se zajistí plynulý tok informací a zamezí se redundanci dat. Analýza pracovních postupů: Analyzujte své současné pracovní postupy a určete nejvhodnější místa pro integraci dílů EBM. Tím se minimalizuje narušení a optimalizuje přijetí uživateli. |
| 2 | Instalace | Postupujte podle konkrétních pokynů dodavatele dílu EBM. | Technické znalosti: V závislosti na složitosti dílů EBM můžete při instalaci potřebovat pomoc týmu IT nebo dodavatele dílů EBM. Odstávka systému: Naplánujte instalaci v době mimo špičku, abyste minimalizovali narušení probíhajících klinických činností. Testování: Po instalaci proveďte důkladné testování, abyste se ujistili, že součásti EBM fungují správně a že jsou bezproblémově integrovány s vaším systémem EHR. Testujte různé scénáře, abyste zjistili a vyřešili případné problémy. |
| 3 | Konfigurace | Přizpůsobte části EBM svým specifickým potřebám a pracovním postupům. | Uživatelské role a oprávnění: Definujte uživatelské role a přiřaďte příslušná oprávnění pro přístup k částem EBM a jejich využívání v rámci systému. Možnosti přizpůsobení: Prozkoumejte možnosti přizpůsobení, které nabízejí díly EBM. To může zahrnovat přizpůsobení výzev pro podporu rozhodování, prahových hodnot výstrah nebo vzdělávacího obsahu tak, aby lépe vyhovoval vaší populaci pacientů a klinické praxi. Reporting a analytika: Konfigurace funkcí pro podávání zpráv ke sledování využití a dopadu částí EBM. Tato data mohou být cenná pro vyhodnocení efektivity a identifikaci oblastí pro další optimalizaci. |
| 4 | Školení a podpora | Vybavte své zaměstnance znalostmi a dovednostmi, aby mohli efektivně využívat části EBM. | Školení uživatelů: Vypracovat školicí materiály a uspořádat školení pro lékaře a zaměstnance s cílem seznámit je s funkcemi, výhodami a omezeními částí EBM. Průběžná podpora: Vytvořte jasné kanály pro průběžnou podporu ze strany dodavatele části EBM nebo vašeho IT týmu. To zajistí, že uživatelé budou mít v případě potíží snadný přístup k pomoci. |
| 5 | Monitorování a hodnocení | Průběžně vyhodnocovat účinnost částí EBM a identifikovat příležitosti ke zlepšení. | Sledování výkonu: Sledujte klíčové ukazatele, jako je míra využívání částí EBM, dodržování protokolů a výsledky pacientů. Zpětná vazba od uživatelů: Shromáždit zpětnou vazbu od lékařů a zaměstnanců ohledně jejich zkušeností s částmi EBM. To může odhalit oblasti, které je třeba zlepšit, nebo upozornit na neočekávané přínosy. Analýza dat: Pravidelně analyzujte údaje shromážděné během monitorování, abyste zjistili trendy a posoudili dopad částí EBM na klinickou praxi a péči o pacienty. |
Provoz a údržba tiskáren EBM
| Úkol | Popis | Frekvence | Zdroje |
|---|---|---|---|
| Načítání médií | Zkontrolujte, zda je vložen správný typ média (štítky, štítky, pásky) podle specifikací tiskárny. Správně zarovnejte média v zásobníku podavače a ujistěte se, že se podávají rovně a že je napětí přiměřené. Nastavte vodicí lišty médií pro optimální přizpůsobení. | Před každou tiskovou úlohou | Příručka k tiskárně, Specifikace médií |
| Správa stuh | Zkontrolujte opotřebení pásky. Pokud je pomačkaná, roztřepená nebo se blíží ke konci, vyměňte ji. Zkontrolujte, zda typ pásky (vosková, pryskyřičná atd.) odpovídá požadavkům na média a tisk. | Před každou tiskovou úlohou nebo při zhoršení kvality tisku | Specifikace pásky, Příručka k tiskárně |
| Odesílání tiskových úloh | Ověřte, zda nastavení tisku (rozlišení, množství, velikost média, orientace) odpovídá specifikacím dokumentu. V počítači vyberte příslušný ovladač tiskárny. Před odesláním tiskové úlohy do tiskárny si prohlédněte její náhled, abyste se ujistili o její správnosti. | Každá tisková úloha | Software pro tiskárny, Software pro tvorbu dokumentů |
| Sledování stavu tisku | Sledujte oznámení tiskárny o chybách nebo varováních (nedostatek médií, problémy s páskou, problémy s tiskovou hlavou). Pravidelně kontrolujte výstup z tiskárny, zda nemá problémy s kvalitou (pruhy, šmouhy, špatné zarovnání). | Během tisku | Panel displeje tiskárny, Tiskový výstup |
| Denní úklid | K otření vnějších povrchů tiskárny použijte hadřík, který nepouští vlákna. Vyčistěte tiskovou hlavu vatovým tamponem navlhčeným izopropylalkoholem (konkrétní pokyny naleznete v příručce). | Denně | Hadřík, který nepouští vlákna, izopropylalkohol (doporučená koncentrace v příručce), příručka k tiskárně. |
| Plánovaná údržba | Dodržujte doporučení výrobce pro pravidelné čištění tiskové dráhy (válců, tiskových desek). V případě potřeby vyměňte opotřebovanou tiskovou hlavu nebo jiné součásti podle pokynů v příručce k tiskárně. | Každých 3-6 měsíců (nebo podle pokynů v příručce) | Příručka k tiskárně, Náhradní díly (kompatibilitu zjistíte v příručce) |
| Řešení problémů | Běžné problémy (uvíznutí papíru, chyby tisku) naleznete v příručce k tiskárně. Pro pomoc se složitými problémy se obraťte na technickou podporu EBM. | Podle potřeby | Příručka k tiskárně, kontaktní údaje technické podpory EBM (telefonní číslo, webové stránky) |
Výhody a nevýhody Tavení elektronovým paprskem
| Vlastnosti | Klady | Nevýhody |
|---|---|---|
| Část Kvalita | Vysoká hustota: EBM vytváří díly s hustotou blízkou čisté (>99,5%) díky silnému elektronovému paprsku, který zcela roztaví kovový prášek. Vznikají tak pevné a funkční díly s vynikajícími mechanickými vlastnostmi srovnatelnými s tepanými kovy. Složité geometrie: EBM vyniká při vytváření složitých prvků a vnitřních kanálků díky přesnému řízení elektronového paprsku. Na rozdíl od některých jiných aditivních výrobních procesů není potřeba podpůrných struktur pro převislé prvky. | Povrchová úprava: Proces tavení po vrstvách v EBM vede k mírně drsnější povrchové úpravě ve srovnání s technikami, jako je selektivní laserové tavení (SLM). To může vyžadovat následné zpracování u aplikací vyžadujících hladký estetický vzhled. Přesnost: Elektronový paprsek EBM je sice velmi přesný, ale jeho průměr je ze své podstaty větší než průměr laserového paprsku používaného při SLM. To může vést k poněkud méně přesným rozměrovým tolerancím ve srovnání s díly vytištěnými metodou SLM. |
| Kompatibilita materiálů | Široká škála kovů: EBM se může pochlubit výjimečnou kompatibilitou s celou řadou reaktivních a žáruvzdorných kovů, včetně slitin titanu, Inconelu a dokonce i některých kovů vzácných zemin. Díky tomu je ideální pro aplikace, kde jsou tyto vysoce výkonné materiály klíčové. | Manipulace s práškem: Reaktivní kovy používané v EBM jsou velmi náchylné k oxidaci a kontaminaci. Celý proces EBM musí probíhat ve vakuovém prostředí, aby se těmto problémům předešlo, což zvyšuje složitost a náklady. |
| Rychlost a efektivita | Rychlejší doba sestavení: Vysoká hustota energie elektronového svazku umožňuje rychlejší tavení a kratší dobu výroby ve srovnání s technologií SLM, zejména u větších dílů. Opětovné použití materiálu: Nespotřebovaný kovový prášek v komoře EBM lze ve vysoké míře recyklovat a znovu použít, čímž se minimalizuje odpad a náklady na materiál. | Postup po jednotlivých vrstvách: Navzdory rychlejšímu tavení může přirozená povaha EBM, která spočívá v nanášení vrstev po vrstvách, stále vést k delší době výroby ve srovnání s aditivními metodami, které nanáší celé vrstvy najednou. |
| Provozní aspekty | Vakuové prostředí: Potřeba vysokého vakua v komoře EBM zvyšuje složitost systému a vyžaduje specializované školení obsluhy. Bezpečnost: Procesy EBM generují rentgenové záření díky vysokoenergetickému svazku elektronů. Pro ochranu obsluhy jsou nezbytné správné bezpečnostní protokoly a vybavení. | Náklady: Stroje EBM a jejich provoz bývají ve srovnání s některými jinými aditivními výrobními technologiemi dražší. To může být překážkou vstupu na trh, zejména pro menší společnosti. |
FAQ
Otázka: Jaké materiály můžete pomocí EBM zpracovávat?
Odpověď: Dosud především titan, nikl, kobalt a slitiny nerezové oceli. Výzkum rozšiřuje možnosti materiálů včetně hliníku, nástrojových ocelí, zlata, tantalu a dalších.
Otázka: Jaký je hlavní rozdíl mezi EBM a selektivním laserovým tavením (SLM)?
Odpověď: EBM používá zdroj energie ve formě elektronového paprsku, zatímco SLM používá laser. Vyšší hustota výkonu svazku dosažitelná při EBM umožňuje zpracování žáruvzdornějších kovů.
Otázka: Jaká odvětví používají tisk EBM?
Odpověď: Letecký průmysl je dosud největším uživatelem komponentů, jako jsou lopatky turbín. Rostoucími uživateli EBM jsou však také lékařská, automobilová a průmyslová odvětví.
Otázka: Vyrábí EBM porézní nebo plně husté díly?
Odpověď: EBM může při optimálních parametrech dosáhnout hustoty přes 99%. Vysoké teploty zlepšují difuzní vazbu mezi vrstvami.
Otázka: Jakou velikost dílů lze pomocí EBM vytvořit?
Odpověď: Maximální velikost je omezena stavební obálkou, obvykle přibližně 250 x 250 x 300 mm. Ve vývoji jsou větší systémy zaměřené na krychle o velikosti 500 mm.
Otázka: Jak přesné je obrábění EBM v porovnání s obráběním CNC?
Odpověď: EBM může při dobré kalibraci dosáhnout tolerance až 0,1-0,3 mm. Pro dosažení přesnějších tolerancí pod 0,05 mm je však nutné obrábění.
Otázka: Jaké jsou hlavní výhody EBM?
Odpověď: Volnost návrhu, konsolidace dílů, rychlá výroba prototypů, vysokopevnostní slitiny, snížení množství odpadu a krátké dodací lhůty oproti tradiční výrobě.
Otázka: Jaká bezpečnostní opatření jsou vyžadována pro EBM?
Odpověď: Systémy EBM vytvářejí rentgenové záření, takže je důležité dostatečné olověné stínění stavební komory. Obsluhovat by je měl pouze vyškolený personál.
Sdílet na
Facebook
Cvrlikání
LinkedIn
WhatsApp
E-mailem
MET3DP Technology Co., LTD je předním poskytovatelem řešení aditivní výroby se sídlem v Qingdao v Číně. Naše společnost se specializuje na zařízení pro 3D tisk a vysoce výkonné kovové prášky pro průmyslové aplikace.
Dotaz k získání nejlepší ceny a přizpůsobeného řešení pro vaše podnikání!
Související články
Prosinec 18, 2024
Žádné komentáře
Sférický prášek z duplexní slitiny nerezové oceli: nejlepší materiál pro drsné podmínky
Přečtěte si více "
Prosinec 17, 2024
Žádné komentáře
O Met3DP
Nedávná aktualizace
Náš produkt
KONTAKTUJTE NÁS
Nějaké otázky? Pošlete nám zprávu hned teď! Po obdržení vaší zprávy obsloužíme vaši žádost s celým týmem.
Kovové prášky pro 3D tisk a aditivní výrobu
SPOLEČNOST
PRODUKT
kontaktní informace
- Město Qingdao, Shandong, Čína
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731