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3D打印技术动态

EBM电子束熔融技术（ElectronBeamMelting）

发布时间：2018-04-27

技术原理：
电子束熔融技术（Electron Beam Melting）简称EBM技术，是近年来一种新兴的先进金属快速成型制造技术，经过密集的深度研发，现已广泛应用于快速原型制作、快速制造、工装和生物医学工程等领域。其原理是将零件的三维实体模型数据导入EBM设备，然后在EBM设备的工作舱内平铺一层微细金属粉末薄层，利用高能电子束经偏转聚焦后在焦点所产生的高密度能量使被扫描到的金属粉末层在局部微小区域产生高温，导致金属微粒熔融，电子束连续扫描将使一个个微小的金属熔池相互融合并凝固，连接形成线状和面状金属层。由于电子束的能量利用率高，熔化穿透能力强，可加工材料山清水秀广泛等特点，使EBM在人体植入、航空航天小批量零件快速制造等方面具独特的优势。
技术特点：
优势：
1. 具有直接加工复杂几何形状的能力，如空腔、网格结构等，近净成型，尺寸精度达到±0.2mm；
2. 在窄光束上达到高功率的能力，成型效率较高，达到55~80 cm3/hr，与砂模铸造或熔模精密铸造相比，显著缩短生产周期；
3. 真空熔炼排除了杂质（如氧化物和氮化物），保证材料的高强度；
4. 能熔炼难熔金属，并且可以将不同的金属熔合；
5. 成型环境温度高（700℃以上），零件残余应力小；
6. 成型过后的剩余粉末可以回收再利用。
当然，EBM技术也有不足，比如：
1. 成型设备需另配备抽真空系统，而且需要维护，增加了成本；
2. 打印过程会产生X射线（合理设计真空腔可以有效屏蔽射线）。
材料：
EBM技术采用金属粉末为原材料，其应用范围相当广泛，尤其在难熔、难加工材料方面有突出用途，包括钛合金、钛基金属间化合物、不锈钢、钴铬合金、镍合金等，其制品能实现高度复杂性并达到较高的力学性能。
前可用的材料包括：

Ti6Al4V
Ti6Al4V ELI
钛粉Commercially Pure, Grade 2
CoCr, ASTM F75

研发中的材料：

Inconell-718, 625（含铌、钼的镍铬铁合金）
Beryllium/AlBeMet（铍铝合金）
GRCop-84（Cu、Cr、Nb合金）
TiAl
MMC’s（金属基复合材料）
Stainless Steels-316L, 17-4PH
Gradient Materials
Aluminium Alloys

典型企业：瑞典Arcam
Arcam 公司致力于彻底革新复杂金属零件的制造工艺，提供完整的解决方案：包括电子束熔融(EBM)增材制造（金属3D打印）设备、辅助设备、软件、金属粉末以及对客户的服务和培训支持。Arcam 在 EBM 技术方面申请的核心专利达25项以上，并从多个国家获得50项以上的专利转让。在医疗领域，为病人制作个体化的人工关节，而在航空航天领域，为飞行器打印复制精密零部件。点击链接进入Arcam3D打印机