Hva er elektronstrålsmelting?

Elektronstrålsmelting (EBM) er en teknikk der en maskindel er produsert ved å smelte lag på lag med pulver for å danne ønsket form.Denne raske produksjonsmetoden bruker en elektronstråle i et vakuum for å produsere den nødvendige temperaturen for å smelte pulveret.Deler konstruert på denne måten er vanligvis bemerkelsesverdige for å ha mer ønskelige fysiske egenskaper enn deler konstruert med andre metoder.

For å bygge opp en komponent gjennom elektronstrålesmelting, blir materialet som skal arbeides plasseres i et vakuumkammer.Størrelsen på dette kammeret bestemmer den maksimale mulige størrelsen på den ferdige delen.Elektroner sendes deretter ut fra et glødetråd og akselerert til omtrent halvparten av lysets hastighet.Magnetfelt fokuserer og leder strålen til de nødvendige stedene.Når elektronene kolliderer med partikler av pulver, blir deres kinetiske energi transformert til termisk energi dermed oppvarming av pulveret.

Ettersom bjelken bare påvirker et veldig grunt område ved overflaten av materialet, er delen bygget opp lag for lag.Datamaskiner brukes vanligvis til å kontrollere plasseringen og oppholdstiden for bjelken, selv om en operatør som overvåker prosessen noen ganger vil justere den.Tredimensjonale datastyrte designskjemaer gir den dimensjonale informasjonen som er nødvendig for å rette bjelken.

EBM blir ofte referert til som en type rask produksjonsmetode kjent som additiv produksjon.Slike prosesser leverer presise mengder energi og materiale til presise steder for å utvikle den ønskede strukturen.I stedet for å bruke en form for å definere formen til delen, bruker additiv produksjonsteknikker en tredimensjonal digital blåkopi for å spesifisere formen.

Metaller er de mest typiske materialene som brukes til å konstruere komponenter med elektronstrålesmelting.Andre materialer brukes imidlertid noen ganger, for eksempel keramikk og keramisk metallkompositter.Elektronstrålesmelting er spesielt egnet for bruk med materialer som reagerer med oksygen fordi fabrikasjon foregår i et vakuumkammer.

Det er en rekke fordeler forbundet med elektronstrålsmelting.På grunn av den høye energien som er involvert, tillater denne teknologien høy smelteevne og høy produktivitet.EBM kan produsere komponenter av ekstremt komplekse geometrier.Resultatdeler er generelt kjent for deres ekstremt høye tetthet og mangel på tomrom i strukturen.

De ekstremt høye temperaturene som vanligvis er involvert i prosessen produserer ofte metalldeler med lignende metallurgiske egenskaper til varmebehandlede komponenter.For eksempel har produkter av denne metoden generelt høyere styrke og liten eller ingen gjenværende stress sammenlignet med produkter fra andre fabrikasjonsmetoder.Dette reduserer ofte produksjonstiden ved å unngå ytterligere termisk behandlingsoperasjoner når delen er bygget.

Komponenter produsert med elektronstrålesmelting finnes i et bredt utvalg av applikasjoner.Dets egnethet for bruk med reaktive titanlegeringer betyr at elektronstrålsmelting ofte brukes til å konstruere lette titankomponenter som medisinske implantater.Den er kjent for å produsere deler av høy styrke og god metallurgisk kvalitet, og brukes ofte til å produsere deler med høy ytelse.For eksempel brukes den til å fremstille slike elementer som turbinblad for luftfartsapplikasjoner og kjøretøyrammer som brukes i motorsport.