SEBM prende la polvere di metallo sferico come materia prima e il fascio di elettroni come fonte di energia. All'inizio del processo, la polvere viene distribuita uniformemente su una specifica piastra di base metallica. La polvere viene sinterizzata leggermente preriscaldando il letto di polvere.   La piastra inferiore viene quindi abbassata di uno strato e il processo viene ripetuto per formare la parte di progetto.   L'intero processo di stampaggio viene mantenuto in un ambiente ad alto vuoto (10-3Pa) per evitare l'ossidazione o la nitrurazione di parti metalliche e polveri.  

Il fascio di elettroni viene prodotto in un cannone elettronico.   Nel cannone elettronico sono presenti filamenti di tungsteno, il cannone elettronico adotta il cannone elettronico a tre stadi a nastro di tungsteno del tipo a riscaldamento diretto, per garantire una durata di funzionamento continua del filamento di tungsteno di 40 ore.   Quando gli elettroni vengono accelerati a una velocità compresa tra 0.1 e 0.4 volte quella della luce, la loro densità di energia può raggiungere 106 kw/cm2.   Per evitare la dispersione del fascio elettronico dovuta alla presenza di atomi di gas, la camera a vuoto contenente la pistola elettronica e la polvere metallica ha una pressione bassa come 10E-4mbar.   Quando gli elettroni penetrano nella superficie della polvere e entrano tra le particelle della polvere, la velocità degli elettroni diminuisce.   Durante questo periodo, l'energia cinetica degli elettroni viene convertita in energia termica, e la polvere metallica raggiunge la temperatura di fusione.   Per eccitare un fascio di elettroni, la pistola utilizza una serie di lenti elettromagnetiche (chiamata bobina deflettrice) in modo che il fascio scansiona la superficie di una polvere metallica da un lato all'altro e la fonde nella posizione desiderata (simile a come funziona un normale televisore).   I raggi X vengono emessi quando gli elettroni nel fascio colpiscono la superficie della polvere nella camera di stampaggio.  

La pistola termoelettronica è costituita da un catodo, un gate e un anodo.   Il catodo è negativo ed emette elettroni caldi.   Il gate è negativo, che è più negativo del catodo.   L'anodo è positivo, accelerando gli elettroni caldi.   I tre poli formano un campo composto e svolgono un ruolo di focalizzazione, formando così un punto di fascio trasversale con diametro di sezione trasversale do e angolo di divergenza A0 tra il gate e l'anodo.   Quando il filamento viene riscaldato ad una temperatura T, la sua energia è superiore a φ per produrre elettroni, che poi fuoriescono dal filamento per formare un fascio di elettroni utilizzabile.   Sia i filamenti W che LaB6 sono utilizzati come catodi a pistola tripolare. Oltre al catodo, è presente una griglia denominata cilindro di Wehnelt e un anodo di messa a terra con un foro circolare al centro.   Il catodo è collegato al cavo ad alta tensione, l'altra estremità del cavo ad alta tensione è collegata all'alimentatore ad alta tensione, il cavo ad alta tensione è collegato al filamento di tungsteno per fornire la corrente necessaria per riscaldare il filamento, il filamento LaB6 non è riscaldato direttamente, ma legato insieme al renio metallico con buona resistenza al calore.

 


 

1. Elevato tasso di utilizzo di energia  

L'energia effettivamente assorbita dai laser rappresenta solo circa il 5% della potenza totale assorbita.   L'energia assorbita efficacemente dal fascio elettronico può rappresentare circa il 75% dell'energia elettrica totale in ingresso.   Pertanto, a lungo termine, il fascio di elettroni risparmia più potenza e il costo di funzionamento è inferiore.  

La potenza di uscita del fascio di elettroni è di 3-6 kW, e la maggior parte dei laser è di 300 W;   Il fascio elettronico utilizza una bobina di deflessione magnetica per realizzare la scansione bidimensionale, con frequenza di scansione fino a 20,000 Hz, senza parti mobili, mentre il laser deve sostituire lo specchio o fare affidamento sul movimento del banco di lavoro CNC per realizzare la scansione;   SEBM produce tazze acetabolari in titanio 5-8 volte più efficienti di SLM a meno della metà del costo.  

3. Nessun riflesso, ampia gamma di materiali lavorati  

Tutti i tipi di materiali metallici hanno un elevato tasso di assorbimento del fascio di elettroni.   Nella fabbricazione rapida del laser, l'assorbenza del laser è materiali metallici diversi relativi alla lunghezza d'onda del laser, possono limitare la lavorazione del laser, i tipi di materiali e nel processo di fabbricazione del laser, l'assorbenza del laser è materiali in polvere solida è bassa, la formazione di un bagno fuso, la velocità di assorbimento aumenterà improvvisamente, con conseguente vaporizzazione del materiale.   Allo stesso tempo, il laser non è adatto per la lavorazione di titanio ad alta riflettività, alluminio e tungsteno ad alto punto di fusione e altri materiali.  Nella rapida fabbricazione di fasci di elettroni, si può trattare una varietà di materiali conduttivi, e la velocità di assorbimento dei materiali formati sul fascio di elettroni è stabile durante l'intero processo di fusione.  

Bassa sollecitazione di formazione  

SEBM è in grado di preriscaldare il letto a polvere di 1300ºC ed è attualmente l'unica tecnologia di stampa 3D in grado di ottenere stampe di alta qualità di materiali metallici fragili.  

5. Elevata pulizia dell'ambiente sotto vuoto  

Ambiente ad alto vuoto, riduce l'inquinamento da ossigeno, azoto, vapore acqueo e altre impurità, adatto per la stampa di materiali attivi e sensibili all'ossigeno.  

Materiali e proprietà formanti SEBM  

I materiali formanti SEBM comprendono acciaio inossidabile, titanio e lega di titanio, lega Co-Cr-Mo, composto intermetallico TiAI, superlega a base di nichel, lega di rame, lega di niobio ed altri metalli e materiali legati.  Ad esempio:

1. Le proprietà di trattamento termico della lega CoCrMo formata da SEBM soddisfano i requisiti delle norme mediche
 
 

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