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Der Elektronenstrahl wird in einer Elektronenpistole erzeugt. Es gibt Wolfram-Filament in der Elektronenpistole, nimmt die Elektronenpistole die direkte Heizung Art Wolfram Gürtel dreistufige Elektronenpistole, um die Wolfram-Filament kontinuierliche Lebensdauer von 40 Stunden zu gewährleisten. Wenn Elektronen auf das 0,1- bis 0,4-fache der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden, kann ihre Energiedichte 106kw/cm2 erreichen. Um die Streuung des Elektronenstrahls aufgrund der Anwesenheit von Gasatomen zu vermeiden, hat die Vakuumkammer, die die Elektronenpistole und Metallpulver enthält, einen Druck von 10E-4mbar. Wenn Elektronen in die Oberfläche des Pulvers eindringen und zwischen die Teilchen des Pulvers gelangen, nimmt die Geschwindigkeit der Elektronen ab. Während dieser Zeit wird die kinetische Energie der Elektronen in Wärmeenergie umgewandelt, und das Metallpulver erreicht Schmelztemperatur. Um einen Elektronenstrahl zu erregen, verwendet die Waffe eine Reihe von elektromagnetischen Linsen (sogenannte Deflektorspule), so dass der Strahl die Oberfläche eines Metallpulvers von Seite zu Seite scannt und es an der gewünschten Stelle schmilzt (ähnlich wie ein normales Fernsehgerät funktioniert). Röntgenstrahlen werden abgegeben, wenn Elektronen im Strahl auf die Oberfläche des Pulvers in der Formkammer treffen.
Die thermische Elektronenpistole besteht aus einer Kathode, einem Tor und einer Anode. Die Kathode ist negativ und emittiert heiße Elektronen. Das Tor ist negativ, was negativer ist als die Kathode. Die Anode ist positiv und beschleunigt die heißen Elektronen. Die drei Pole bilden ein zusammengesetztes Feld und spielen eine fokussierende Rolle, so dass ein Querstrahlfleck mit Querschnittsdurchmesser D0 und Divergenz-Winkel A0 zwischen Tor und Anode entsteht. Wenn das Filament auf eine Temperatur T erhitzt wird, liegt seine Energie über φ, um Elektronen zu erzeugen, die dann aus dem Filament entweichen, um einen nutzbaren Elektronenstrahl zu bilden. Sowohl W- als auch LaB6-Filamente werden als Tripole-Kanonenkathoden verwendet. Neben der Kathode gibt es ein Gitter namens Wehnelt-Zylinder und eine Erdanode mit einem kreisförmigen Loch in der Mitte. Die Kathode ist an das Hochspannungskabel angeschlossen, das andere Ende des Hochspannungskabels an die Hochspannungsstromversorgung angeschlossen, das Hochspannungskabel ist an das Wolframfilament angeschlossen, um den Strom zur Erwärmung des Filaments bereitzustellen, LaB6 Filament wird nicht direkt erhitzt, Aber mit dem Metall Rhenium mit guter Hitzebeständigkeit verbunden.
1. Hohe Energieauslastungsrate
Die effektiv von Lasern absorbierte Energie macht nur etwa 5% der Gesamtleistung aus. Die Energie, die effektiv vom Elektronenstrahl absorbiert wird, kann etwa 75 % der gesamten elektrischen Energiezufuhr ausmachen. Auf lange Sicht spart der Elektronenstrahl daher mehr Energie und die Betriebskosten sind geringer.
Die Ausgangsleistung des Elektronenstrahls beträgt 3-6kW, und die meisten Laser sind 300-500W; Der Elektronenstrahl verwendet magnetische Ablenkspule, um zweidimensionales Abtastung zu verwirklichen, Abtastfrequenz bis zu 20.000 Hz, ohne bewegliche Teile, während der Laser den Spiegel ersetzen oder auf die Bewegung der CNC-Werkbank angewiesen ist, um Abtastung zu verwirklichen; SEBM produziert Titanacetabuläre Becher 5-8 Mal effizienter als SLM zu weniger als der Hälfte der Kosten.
3. Keine Reflexion, breite Palette von bearbeiteten Materialien
Alle Arten von Metallmaterialien haben eine hohe Absorptionsrate des Elektronenstrahls. In Laser schnelle Fertigung, die Absorption des Lasers ist verschiedene Metallmaterialien im Zusammenhang mit der Wellenlänge des Lasers, kann die Laserbearbeitung, die Arten von Materialien und in den Prozess der Laserherstellung, die Absorption des Lasers ist feste Pulvermaterialien ist gering, die Bildung von geschmolzenen Pool, Die Absorptionsrate steigt plötzlich, was zu verdampftem Material führt. Gleichzeitig ist der Laser nicht für die Verarbeitung von Titan, Aluminium und Wolfram mit hohem Schmelzpunkt und anderen Materialien mit hoher Reflektivität geeignet. Bei der schnellen Herstellung von Elektronenstrahlen können verschiedene leitfähige Materialien verarbeitet werden, und die Absorptionsrate von geformten Materialien zum Elektronenstrahl ist während des gesamten Schmelzprozesses stabil.
4. Geringe Formspannung
SEBM kann das Pulverbett bei 1300ºC vorheizen und ist derzeit die einzige Drucktechnologie von 3D, die einen hochwertigen Druck von spröden Metallmaterialien erzielen kann.
5. Hohe Sauberkeit der Vakuumumgebung
Hochvakuum Umgebung, reduzieren Sauerstoff, Stickstoff, Wasserdampf und andere Verunreinigungen Verschmutzung, geeignet für aktive und Sauerstoff empfindliche Material drucken.
SEBM Formstoffe und Eigenschaften
SEBM Formmaterialien bedecken Edelstahl, Titan und Titanlegierung, Co-Cr-Mo Legierung, TiAl intermetallische Verbindung, Nickel-Basis Superlegierung, Kupferlegierung, Niob-Legierung und andere Metalle und Legierungsmaterialien. Beispiel:
1. Die Wärmebehandlungseigenschaften der SEBM geformten CoCrMo Legierung erfüllen die Anforderungen der medizinischen Standards
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1. Luft- Und Raumfahrt Seit 2005 wird das SEBM-Formierungssystem von Arcam ab vom Marshall Space Flight Center des American Aerospace Center, CalRAM für die schnelle Fertigung und Boeing für Phantom für die Herstellung verwandter Luft- und Raumfahrtkomponenten erworben. |
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2. Biomedizinische Medizin Bis Ende 2017 wurden weltweit mehr als 100.000 Acetabulärbecher, die mit der Drucktechnologie des pulverisierten Bettes Elektronenstrahl 3D hergestellt wurden, in menschliche Körper implantiert, und orthopädische Implantate, die mit dieser Technologie hergestellt wurden, haben mehr als 20 Teile wie künstliche Gelenke, Kiefer-, Schädel- und Wirbelsäulenelemente in Anspruch nehmen müssen. |
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