Τι λιώνει η δέσμη ηλεκτρονίων;

Η τήξη της δέσμης ηλεκτρονίων (EBM) είναι μια τεχνική στην οποία ένα τμήμα της μηχανής κατασκευάζεται με στρώμα τήξης σε στρώμα σκόνης για να σχηματίσει το επιθυμητό σχήμα.Αυτή η μέθοδος ταχείας παραγωγής χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων σε κενό για να παράγει την απαραίτητη θερμοκρασία για να λιώσει τη σκόνη.Τα τμήματα που κατασκευάζονται με αυτόν τον τρόπο είναι συνήθως αξιοσημείωτα για την ύπαρξη πιο επιθυμητών φυσικών χαρακτηριστικών από τα μέρη που κατασκευάζονται με άλλες μεθόδους.Το μέγεθος αυτού του θαλάμου καθορίζει το μέγιστο δυνατό μέγεθος του τελικού τμήματος.Τα ηλεκτρόνια έπειτα εκπέμπονται από ένα νήμα και επιταχύνονται έως περίπου το ήμισυ της ταχύτητας του φωτός.Τα μαγνητικά πεδία εστιάζουν και κατευθύνουν τη δέσμη στις απαραίτητες θέσεις.Όταν τα ηλεκτρόνια συγκρούονται με σωματίδια σκόνης, η κινητική τους ενέργεια μετασχηματίζεται σε θερμική ενέργεια θερμαίνοντας έτσι τη σκόνη. Καθώς η δέσμη επηρεάζει μόνο μια πολύ ρηχή περιοχή στην επιφάνεια του υλικού, το τμήμα είναι κατασκευασμένο στρώμα με στρώμα.Οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται συνήθως για τον έλεγχο της θέσης και της παραμονής του χρόνου της δέσμης, αν και ένας χειριστής που εποπτεύει τη διαδικασία θα τον προσαρμόσει μερικές φορές.Τα τρισδιάστατα σχήματα σχεδιασμού με υπολογιστή παρέχουν τις πληροφορίες διαστάσεων που είναι απαραίτητες για την κατεύθυνση της δέσμης

eBM αναφέρεται συχνά ως ένας τύπος μέθοδος ταχείας παραγωγής γνωστή ως παρασκευή προσθέτων.Τέτοιες διαδικασίες παρέχουν ακριβείς ποσότητες ενέργειας και υλικού σε ακριβείς τοποθεσίες για την ανάπτυξη της επιθυμητής δομής.Αντί να χρησιμοποιείτε ένα καλούπι για να καθορίσετε το σχήμα του τμήματος, οι τεχνικές παραγωγής προσθέτων χρησιμοποιούν ένα τρισδιάστατο ψηφιακό σχέδιο για να καθορίσουν το σχήμα του.

Τα μέταλλα είναι τα πιο τυπικά υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξαρτημάτων με τήξη δέσμης ηλεκτρονίων.Άλλα υλικά, ωστόσο, χρησιμοποιούνται μερικές φορές, όπως τα κεραμικά και τα σύνθετα κεραμικά μέταλλα.Η τήξη της δέσμης ηλεκτρονίων είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για χρήση με υλικά που αντιδρούν με οξυγόνο, επειδή η κατασκευή λαμβάνει χώρα σε θάλαμο κενού.Λόγω της υψηλής ενέργειας, αυτή η τεχνολογία επιτρέπει την υψηλή ικανότητα τήξης και την υψηλή παραγωγικότητα.Το EBM μπορεί να παράγει στοιχεία εξαιρετικά σύνθετων γεωμετριών.Τα προκύπτοντα μέρη γενικά σημειώνονται για την εξαιρετικά υψηλή πυκνότητα και την έλλειψη κενών στη δομή.Για παράδειγμα, τα προϊόντα αυτής της μεθόδου έχουν γενικά υψηλότερη αντοχή και ελάχιστη ή καθόλου υπολειμματική τάση σε σύγκριση με προϊόντα άλλων μεθόδων κατασκευής.Αυτό συχνά μειώνει το χρόνο παραγωγής αποφεύγοντας πρόσθετες εργασίες θερμικής επεξεργασίας μόλις κατασκευαστεί το τμήμα.

Τα εξαρτήματα που κατασκευάζονται με τήξη δέσμης ηλεκτρονίων βρίσκονται σε μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών.Η καταλληλότητά του για χρήση με αντιδραστικά κράματα τιτανίου σημαίνει ότι η τήξη της δέσμης ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή ελαφρών εξαρτημάτων τιτανίου όπως τα ιατρικά εμφυτεύματα.Γνωστή για την παραγωγή τμημάτων υψηλής αντοχής και καλής μεταλλουργικής ποιότητας, χρησιμοποιείται επίσης συχνά για την παραγωγή εξαρτημάτων υψηλής απόδοσης.Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται για την κατασκευή τέτοιων στοιχείων όπως τα πτερύγια στροβίλου για εφαρμογές αεροδιαστημικής και πλαίσια οχημάτων που χρησιμοποιούνται σε αυτοκινητιστικά αθλήματα.