Электронно лучевая плавка металлов
Эту технологию по праву можно назвать одной из наиболее профессиональных методик аддитивного производства. По прочности создаваемых изделий электронно лучевая плавка металлов превосходит даже SLS/DMLS и SLM технологии, максимально приближая их по характеристикам к компонентам, изготовленным методом литья под давлением. Несмотря на то, что в техническом плане электронно лучевая плавка металлов и стоит наравне с перечисленными технологиями, качество воспроизводимых изделий поднимает ее на ступень выше.
В этой технологии в качестве расходного материала все так же выступает металлический порошок, отдельные участки которого сплавляются между собой по заданному контуру. Однако вместо лазера или тепловой установки (как в SLS и SHS) здесь используется мощный электрический луч, который сплавляет отдельные участки порошка между собой практически до полной монолитности. Впрочем, давайте перейдем к более подробному описанию.
Описание технологии
Объемное изделие во всех аддитивных методиках создается на основе 3D модели, разработанной по определенным правилам, и поделенной на слои в специальной программе-слайсере. Обычно такие программы поставляются в комплекте с 3D принтером, но некоторые слайсеры имеются и в открытом доступе (Cura и т.д.). Там же выполняется и выбор настроек 3Д печати. На основе 3Д модели генерируется управляющий код для 3D принтера (файл STL), который и будет использоваться непосредственно для 3D печати.
Электронно лучевая плавка металлов происходит в вакуумной камере, куда подается определенное количество расходного материала (необходимое для одного слоя). Специальный валик разравнивает порошок и удаляет его излишки, после чего при помощи управляемого потока электронов отдельные участки порошка сплавляются между собой по контуру, соответствующему первому слою модели. Когда первый слой будет готов, он опускается вниз на высоту, равную высоте следующего слоя и новая порция порошка распределяется по платформе.
Все этапы повторяются пока модель не будет готова полностью. По завершению 3D печати изделие изымается из принтера и очищается от лишнего материала. Примечательно, что весь порошок, который не был задействован в процессе воспроизведения, готов к повторному применению. Завершенные изделия не требуют постобработки и дополнительного обжига для повышения прочности.
Электронно лучевая плавка металлов: особенности
Приведенная методика 3D печати существенно отличается от остальных технологий по характеристикам качества и прочности. Это достигается за счет нескольких факторов: печати в вакуумной камере при температуре в 700-1000°С; возможность применения материалов без примесей (к примеру, чистого титана) и использование электронной пушки как мощного инструмента для сплавления порошка.
Преимущества:
- Практически полная монолитность изделий. Как было сказано выше, электронно лучевая плавка металлов по характеристикам готовых изделий практически не уступает методу литья под давлением и превосходит другие промышленные технологии 3D печати;
- Высокая точность 3D печати. Средняя высота слоя, предлагаемая 3D принтерами этого класса, составляет 100 микрон;
- 3Д печать на высокой скорости. В среднем электронно лучевая плавка позволяет создавать изделия со скоростью 55-80 см3/час, что является неплохим результатом среди промышленных технологий аддитивного производства;
- Возможность мелкосерийного производства. Обычно размеры рабочей камеры соответствующих устройств позволяют печатать несколько изделий одновременно (это зависит от размеров создаваемых объектов);
- Возможность повторного применения расходного материала. Весь незадействованный порошок может быть использован при последующем воспроизведении изделий, что снижает стоимость 3D печати.
Используемые материалы
В основном в качестве расходных материалов в этой методике печати используются чистые металлические порошки, без дополнительных примесей и связующих веществ. Мощность электронной пушки позволяет работать с разнообразными металлами, в том числе и с чистым титаном. Наиболее распространенный расходный материал – разнообразные титановые сплавы. Примечательно, что особенности методики полностью исключают пористость готовых изделий, благодаря чему их можно применять в качестве конечных элементов систем и механизмов.
Сферы применения технологии
Среди отраслей, в которых электронно лучевая плавка зарекомендовала себя как надежный и производительный инструмент, выделяются:
- Медицина. А именно – протезирование. Возможность создания изделий из чистого титана открывает широкие возможности в медицинской сфере;
- Аэрокосмическая и автомобильная сферы. Электронно лучевая плавка металлов давно стала фаворитом таких гигантов, как NASA, Boeing, Lockheed Martin и других. Ее основное преимущество – высокая прочность изделий при небольшом весе;
- Прототипирование. Востребовано все в тех же автомобильной и аэрокосмической сферах. Крайне полезная технология на этапе разработки и тестирования новых компонентов;
- Мелкосерийное производство. А также создание заготовок и пресс-форм для дальнейшего использования;
- Создание функциональных компонентов. Высокие прочностные характеристики позволяют применять эту методику для создания полноценных функционирующих деталей.
По всем вопросам, касающимся заказа услуг 3D печати/ 3D моделирования, а также покупки соответствующего оборудования обращайтесь к нам по телефонам или электронной почте, указанным в разделе «Наши контакты». Другие статьи о видах 3D печати вы найдете здесь. А в нашем магазине можете ознакомиться с ассортиментом 3D принтеров, 3D ручек и расходных материалов для 3Д печати.