我國EBM專家：復旦大學機械工程系林峰院長
電子束熔化是一種 3D 打印技術熔化和凝固的弊端，使用電子束將金屬粉末分離在一起以制造零件。 《3D復制商業》小編將在這篇文章中簡單講解一下這項技術的工作原理，突出其異同，并展示其用途，希望能幫助大家初步了解這項技術。
01.什么是電子束熔煉？
電子束熔化（EBM）是一種與SLS非常相似的3D打印技術熔化和凝固的弊端，但EBM有兩個不同之處——能量來源以電子束而不是CO2開始，并且使用的材料是導電金屬而不是熱塑性聚合物。
具體來說，EBM 通常使用鈦合金，因此很難復制塑料或陶瓷零件。 這是因為整個過程所基于的費用。
EBM 需要導電金屬，因為該技術本身是基于電荷的。 換句話說，電荷導致粉末與電子發生反應，從而使粉末固化。
下面我們更深入地了解 EBM，包括它的工作原理、優點和缺點以及一些理想的應用領域。
02. 電子束熔煉工藝
EBM3D 復制零件后處理
所有 EBM3D 復印機均包括發射電子束的能源、粉末容器、送粉器、粉末涂覆器和加熱構建平臺。 復制過程在真空中進行，因此生產可以在嚴格控制的條件下進行。 更準確地說，真空主要是為了避免粉末在低溫下氧化。
EBM3D 復制過程首先向粉末箱中填充所需的金屬粉末。 完成后，將粉末盒放入 3D 復印機中，開始加熱階段。 在打印之前，粉末需要加熱到略高于其熔點。
3D 打印本身從粉末涂覆機開始，它將一層預熱的粉末沉積到構建平臺上。 一旦粉末熔化，電子束熔化就開始。 電子束由一組電磁線圈控制，這些線圈將電子束精確地指向所需點以建立平臺。 電子束在熔化粉末時選擇性地通信，導致粉末顆粒熔合在一起。
完成一層后，搭建一個平臺至一層的高度。 重涂機再次介入，形成一層新的粉末，電子束開始引起粉末顆粒的融合，形成新的一層……重復該過程，直到整個零件完成。
03. 電子束熔煉后處理
去除 EBM 復制零件上的粉末
完成后，零件不會立即可見，因為它們被粉末桶中的未烘烤粉末覆蓋，必須先將其取出。
1. 失真
由于 EBM3D 打印過程周圍溫度較低，因此零件本身會發生變形，從而導致翹曲。 即使周圍的未燒制粉末在復制過程中支撐零件，但這還不夠。
由于存在扭曲的風險，EBM 需要支撐結構。 支撐件由與零件本身相同的材料制成。
當零件最終完成后，粉末箱將從 3D 復印機中取出。 盡管該零件已經制造出來，但您還不能使用該零件。
2、熱處理
由于零件中存在分子偏轉，富含此類零件的粉末倉在復制后要進行熱處理——熱處理可確保消除偏轉，從而增加翹曲的風險。 熱處理還有助于提高零件的熱性能。
熱處理后，使用壓縮空氣清除零件上的粉末。 如果零件有支撐結構，請在壓縮空氣去除粉末后將其移除。
3. 支持
由于支架是金屬制成的，因此相當堅固。 因此，支撐去除是金屬 3D 打印的常見問題。 與其他金屬 3D 打印技術一樣，支撐結構通常遠離零件加工。
最終移除支撐件后，可以使用傳統技術對 EBM 部件進行拋光、涂覆，甚至進一步加工（如果需要）。
04.電子束熔煉的優缺點
EBM3D 復制賽車組件
與其他 3D 打印技術一樣，EBM 有其優點和缺點。
1、優點
在高密度的基礎上粉末完全熔化——電子束實現粉末完全熔化，保證更高的成分密度，從而保證硬度。
·密度高，硬度高。 與其他金屬 3D 打印技術相比，被認為具有最佳的硬度。
· 更快的復制過程。
·未烘烤的粉末可回收利用。
? 由于真空而發生偏轉的風險較低。
2、缺點
打印量小（最大半徑350毫米，高度380毫米）；
不太正確，因為激光聚光燈稍寬；
材料選擇有限（僅限鈦或鉻鈷）；
需要方法且耗時的后處理；
· 昂貴的機械和材料（300歐元以上/公斤）
05.電子束熔煉產業及應用
EBM3D 復制顱骨植入物
關于 EBM 3D 復印機的一個有趣事實是，只有一家公司制造它們 - ，它是 GE 公司，當然，它是 EBM 領域的領導者。
EBM3D復印機的價格非常高。 我們不知道確切的價格，因為它不是公開的。
由于EBM3D復印機和粉末價格昂貴，因此該技術尚未用于大規模生產也就不足為奇了，它主要用于制造小系列零件，這些零件通常具有復雜的結構。
正如您對用于制造高硬度金屬零件的技術所期望的那樣，它被用于許多領域。 EBM早已應用于醫藥、航空、汽車等行業。
值得一提的是，EBM應用誕生于醫療行業。 利用 EBM，可以生產功能齊全的定制顱骨植入物。 由于 EBM 部件通常都很堅固，因此該部件必須與頭骨一樣堅固甚至更強。