3D-tulostuksen perusteet: Mikä on EBM?

Electron Beam Melting eli EBM on lisäaineiden valmistuksen korkean teknologian muoto. Realistisesti se on suuren väestön ulottumattomissa, koska laitteistot ja materiaalit ovat erittäin kalliita. Suunniteltu markkina-alue on tyypillisesti ilmailu ja lääketiede. Tekniikka on samanlainen kuin SLM-tulostus, mutta kuten nimestä voi päätellä, käytetään elektronisuihkua laserin sijaan.

Kuinka se toimii?

EBM-tulostimessa tulostimeen ladataan metallijauhetta, jolla pinnoitetaan tulostusalusta ohueksi kerrokseksi. Tämän jälkeen tulostin tyhjiösuljetaan 0,01 Pa:n paineeseen, joka on yksi kymmenen miljoonasosa normaalista ilmanpaineesta merenpinnalla. Tätä tyhjiötä tarvitaan sen varmistamiseksi, että elektronisuihku ei osu tiellä oleviin ilmamolekyyleihin. Sen sijaan se voi siirtää energiansa tehokkaasti aiottuun kohteeseen. Jauhe esilämmitetään hieman materiaalin sulamispisteen alapuolelle, jonka jälkeen säde kulkee sen yli sulattaen aiotun painokerroksen. Kun yksi kerros on valmis, tulostusalusta laskee yhden kerroksen korkeutta, levitetään uusi kerros jauhetta ja säde skannaa uudelleen. Prosessi toistetaan, kunnes tulostus on valmis.

EBM-tulosteet pysyvät lähellä sulamislämpötiloja koko tulostusprosessin ajan, ja ne on valmistettu raskasmetalleista, joten tukia tarvitaan. Tuki on epätavallisesti niiden toissijainen tarkoitus, jonka päätarkoituksena on johtaa lämpöä pois painosta. Kun painatus on valmis ja jäähtynyt, se poistetaan ja ylimääräinen jauhe poistetaan paineilmalla kierrätystä varten.

Tulokset

EBM-tulosteet ovat erittäin tiheitä ja vahvoja, koska materiaali sulaa kokonaan. Tulostusprosessi on huomattavasti nopeampi kuin SLM-koneet. Lopullinen resoluutio on kuitenkin hieman pienempi kuin SLM-painettujen osien. Tämä johtuu siitä, että elektronisäde on vähemmän hieno kuin lasersäde. Kokonaistulostusmäärä on hyvin pieni, yleensä 350 mm leveä ja 380 mm korkea uusimmissa tulostimissa. Materiaalivalinta rajoittuu kokonaan metalleihin, koska vuorovaikutus elektronisuihkun kanssa tarkoittaa, että tarvitaan sähköä johtavaa materiaalia. Koneet ja materiaalit ovat erittäin kalliita. Useimmat saatavilla olevat materiaalit ovat titaanin, kromi-koboltin, alumiinin tai platinan seoksia. Teknisesti prosessin tulisi toimia minkä tahansa jauhetun metallin tai metalliseoksen kanssa. Valmistaja ei kuitenkaan välttämättä tue tätä

Yleisesti ottaen ilmailu- ja lääketeollisuus ovat pääkohderyhmät. Teollisina ne tarvitsevat erittäin tehokkaita ja erittäin korkealaatuisia tulosteita, mieluiten mahdollisimman nopeasti.

Onko sinulla tuloste, jonka haluat tehdä EBM:llä? Kerro meille alla.