EBM (Electron beam melting) to rodzaj technologii Rapid Prototyping, która wykorzystuje wiązkę elektronów do topienia proszku metalu. Technologia polega na budowaniu części warstwa po warstwie gdzie po stopieniu i zestaleniu jednej warstwy proszku, proces powtarza się dla następnych warstw, aż do utworzenia całego modelu.
Elektronowe działo wolframowe emituje wiązkę elektronów, która zostaje przyspieszona do połowy prędkości światła. Następnie wiązka trafia na elektrodę skupiającą wiązkę umożliwiającą uzyskanie plamki o żądanej średnicy. Kolejny układ odchylania wiązki ma za zadanie kierować ją w odpowiednie miejsce na powierzchni złoża proszku.
Przyspieszone elektrony uderzają w proszek metalu, energia kinetyczna zamienia się na energię cieplną. Podniesienie temperatury powyżej punktu topnienia proszku, powoduje jego gwałtowne stopienie.
Działo elektronowe nie ma żadnych ruchomych części mechanicznych do odchylania wiązki. Zapewnia to bardzo wysoką szybkość skanowania , nawet do 1000 m/s , a co za tym idzie umożliwia to szybką budowę części , nawet do 60 cm3/h. W porównaniu do innych addatywnych technologii wytwarzania części metalowych, metoda EBM jest od 3 do 5 razy szybsza.
Proces EBM odbywa się w próżni, w celu uniknięcia utraty energii, przez szybko poruszające się elektrony zderzające z cząsteczkami powietrza lub gazu.
Próżnia ma dwie zalety. Po pierwsze, proces ma 95% skuteczności energetycznej , jest to od 5 do 10 razy więcej niż technologia laserowa. Po drugie, dzięki próżni można wytwarzać części z reaktywnych metali o dużym powinowactwie do tlenu takich jak np. tytan.
Urządzenie EBM może produkować elementy z Ti6Al4V (Ti64) oraz Ti6Al4V ELI, dwóch stopów powszechnie stosowanych w przemyśle lotniczym. Elementy wykonane ze stopu Ti64 wykazują właściwości materiałów kutych i przewyższają właściwości materiałów odlewanych.
Części wykonane przez proces EBM są w 100% wypełnione w środku, więc nie ma potrzeby dodatkowego uzupełniania w procesie infiltracji.
Wykończenie powierzchni podobne jest do tego jak przy odlewaniu, tak więc obróbka skrawaniem, lub szlifowanie części mogą być wymagane.
Metoda EBM jest dużo szybsza i tańsza przy produkcji części z tytanu w porównaniu do konwencjonalnych metod obróbki, która może trwać nawet do kilku dni lub tygodni.
Łatwość i szybkość produkcji części z tytanu z maszyn EBM sprawia ,że udostępniając tą technologię przy projekcie, zespół produkcyjny może wykonać ocenę funkcjonalności danego elementu dużo wcześniej, już na etapie projektowania.
Electron Beam Melting to wyjątkowość prototypowania i procesu produkcji, która może jednocześnie zmniejszyć koszty, zmniejszyć wagę elementu i zmniejszyć czas tworzenia.
Poniżej film pokazujący jak to wygląda:
Źródło : www.eetimes.com
