瑞典的FreeMelt是開創性的開放式電子束粉末床融合(E-PBF)機器。該公司制造開放式體系結構系統,其中每個可想像的參數都可供用戶更改。這些類型的系統非常適合科研機構,表征新材料并在材料科學或電子束3D打印本身中進行最前沿的工作。FreeMelt使用戶可以訪問機器的全部內容,并可以在其軟件中探索許多配置選項。他們的FreeMelt One系統配有6千瓦電子束槍,床溫高達1200C。它帶有用于輕松將儀器添加到打印機的端口。The One還具有開放式體系結構軟件,以及一個用于知識共享的社區。
總而言之,FreeMelt對于研究實驗室或國家實驗室是一個很棒的開源系統。斯德哥爾摩的KTH皇家技術學院也這么認為,剛剛訂購了兩套FreeMelt One系統,一套用于KTH本身用于材料開發,另一套用于DESY粒子加速器。
KTH材料科學與工程學院的助理教授Greta Lindwall已從Röntgen-Ångström群集獲得DESY的資助。Röntgen-Ångström星團是瑞典和德國的一項聯合研究計劃,旨在研究同步加速器和中子輻射源。該研究計劃為漢堡Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY的光子源PETRA III和FLASH提供了支持。同步加速器是一種粒子加速器,粒子在其中以環形運動。最大的同步加速器是大型強子對撞機。
該項目的目標是“構建一個樣本環境,以便在暴露于3D打印技術選擇的電子束熔化的典型條件的情況下,對合金的行為進行時間分辨的研究。” 由于Lindwall在高溫合金和其他高溫材料方面進行了大量前沿工作,因此我們可以假定它將被用來加速她在該領域的工作。她說,
“由于AM是一種新的復雜的制造技術,因此在處理過程中,對于材料的行為,我們仍然有很多不清楚的地方。隨著各層的熔化,再熔化以及循環加熱和冷卻,所制造的零件將獲得復雜的熱歷史。僅通過使用標準實驗室表征技術觀察成品零件的微觀結構,就很難理解過程的條件及其對材料的影響。
因此,我們希望通過實時跟蹤合金結構來研究增材制造過程中合金的演變過程。如果開發了微型AM機器,則可以做到這一點,以便在使用同步加速器源產生的高能X射線跟蹤材料行為的同時,模仿AM條件。”
這是非常令人興奮的,特別是因為盡管曼徹斯特大學的激光系統和其他系統已經用于類似的項目,但電子束3D打印之前還沒有完成這種工作。如果有人試圖制作像VELO3D令人印象深刻的激光技術這樣的電子束系統,這將是一個不錯的開始。
3D打印幾乎是一個黑匣子,例如,關于氣流或熔池中實際發生的情況的信息很少。任何有助于提高對3D打印作為過程的基本理解的研究都將加速我們的所有工作。傳統上,電子束一直遠遠落后于激光PBF,因為更多的公司和政府正在推動激光系統和這些機器的研究經費。但是,通過在航空,航天和骨科領域使用該技術,電子束復興了。這導致了更多的電子束研究,以探索新材料,新應用以及諸如梯度零件之類的發展。
對我而言,FreeMelt的進步對行業非常重要。擁有開放源代碼平臺可以極大地加速研究。使用FreeMelt系統進行協作的更多人也可以幫助同時加速越來越多的科學家工作。我還認為,這些非常開放的入門級金屬打印機的市場值得關注。
FreeMelt的系統不僅可以用于您的研究實驗室,還可以用于您公司參與3D打印的第一步。我非常感謝這些系統的開放式體系結構和開放源代碼性質,將其作為特定制造設備的墊腳石。如果我們看一下Dunlee在開發專門用于CT防散射網格的3D打印鎢方面所做的工作,那么還有很多類似的機會,可以通過將專門用于這種零件的新材料商業化來制造超高價值的零件。同樣,我們還可以看到,對于某些非常特殊的零件,將一種特定的合金商品化以生產這些零件可能是有意義的。考慮用于特定渦輪機械的最佳合金特定火箭發動機噴嘴的零件或最佳設計。或者,如果您需要制作具有特定形狀的特定組件,然后使用FreeMelt One并為該項目定制打印機,該怎么辦?或者,如果您建立一條以“ One”為核心的非常具體的生產線,該怎么辦?我喜歡所有這些想法,并認為它們為FreeMelt指出了更廣闊的未來。