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電子束熔化成型EBM是新型3D打印技術 未來應用前景良好

2021-12-13 13:53     來源:新思界網     EBM技術3D打印
電子束熔化成型(EBM),是3D打印技術的一種,是按照設計好的三維模型,在設備工作艙內利用高能電子束產生的高密度能量使金屬粉末熔融并相互融合,冷卻后凝固形成特定形狀的快速成型技術。電子束熔化成型是一種新型金屬快速成型技術,可以廣泛應用在生物醫學、汽車交通、航空航天等領域。

電子束熔化成型與選擇性激光熔化成型(SLM)技術原理接近,不同之處在于,電子束熔化成型能量來源是電子束,采用的材料是導電金屬,選擇性激光熔化成型能量來源是激光,采用的材料是熱塑性聚合物。二者相比,電子束熔化成型的輸出功率更高、掃描速度更快,整體來看,二者均存在不同的優缺點,可以應用在不同領域中。


電子束熔化成型技術的優點主要有電子束穿透能力強且易于控制、熔融效率高、成型速度快、焊接變形小、焊縫質量高、產品強度高等,缺點主要有設備較為復雜、材料選擇有限、需在真空條件下進行、易受雜散電磁場干擾、工作過程中會產生X射線、成本較高等。電子束熔化成型采用的材料主要是鈦合金、鉻鈷合金,無法打印聚合物與陶瓷材料。

根據新思界產業研究中心發布的《2021-2025年中國電子束熔化成型(EBM)市場可行性研究報告》顯示,電子束熔化成型技術于20世紀90年代中期被瑞典Arcam公司研發問世,2003年,Arcam公司推出第一代電子束熔化成型3D打印設備,電子束熔化成型進入商業化發展階段。除瑞典Arcam公司外,全球范圍內,電子束熔化成型技術研究機構還有美國麻省理工學院、中國清華大學等。

美國麻省理工學院開發出電子束實體自由成型技術(EBSFF),我國清華大學開發出選區電子束熔化成型技術(EBSM),并在2004年推出第一代電子束熔化成型3D打印設備。美國GE通過收購美國Morris、意大利Avio進入選擇性激光熔化成型、電子束熔化成型行業布局。全球電子束熔化成型研究及生產企業數量正在不斷增多。

新思界行業分析人士表示,從應用方面來看,意大利Avio公司利用瑞典Arcam公司生產的電子束熔化成型3D打印設備制造出飛機發動機渦輪葉片;西班牙GH Induction公司利用電子束熔化成型技術打印出純銅感應線圈,其使用壽命得到大幅提高,并降低了生產成本。由此來看,電子束熔化成型技術未來應用前景良好。



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