Kas ir elektronu stara kušana?

Lai izveidotu komponentu, kausējot elektronu staru, apstrādājamo materiālu ievieto vakuuma kamerā. Šīs kameras izmērs nosaka maksimālo iespējamo gatavās daļas izmēru. Pēc tam no kvēldiega izstaro elektronus un paātrina līdz aptuveni pusei no gaismas ātruma. Magnētiskie lauki fokusē un virza staru uz nepieciešamajām vietām. Kad elektroni saduras ar pulvera daļiņām, to kinētiskā enerģija tiek pārveidota par siltumenerģiju, tādējādi uzsildot pulveri.

Tā kā sija ietekmē tikai ļoti seklu vietu materiāla virsmā, daļa tiek veidota slāni pa slānim. Datorus parasti izmanto, lai kontrolētu staru kūļa atrašanās vietu un aiztures laiku, lai gan operators, kas uzrauga procesu, dažreiz to pielāgos. Trīsdimensiju datorizētas projektēšanas shēmas sniedz informāciju par izmēriem, kas nepieciešama stara virzīšanai.

EBM bieži tiek saukts par ātrās ražošanas metodes veidu, kas pazīstams kā piedevu ražošana. Šādi procesi piegādā precīzu enerģijas un materiālu daudzumu precīzās vietās, lai izveidotu vēlamo struktūru. Tā vietā, lai izmantotu veidni, lai noteiktu detaļas formu, piedevu ražošanas metodēs tiek izmantots trīsdimensiju digitālais projekts, lai norādītu tās formu.

Metāli ir tipiskākie materiāli, ko izmanto, lai konstruētu komponentus ar elektronu staru kūstīšanu. Tomēr dažreiz tiek izmantoti arī citi materiāli, piemēram, keramika un keramikas-metāla kompozītmateriāli. Elektronu staru kausēšana ir īpaši piemērota lietošanai ar materiāliem, kas reaģē ar skābekli, jo ražošana notiek vakuuma kamerā.

Ar elektronu staru kūstīšanu ir saistītas vairākas priekšrocības. Pateicoties lielajai enerģijai, šī tehnoloģija nodrošina augstu kausēšanas jaudu un augstu produktivitāti. EBM var ražot ārkārtīgi sarežģītas ģeometrijas sastāvdaļas. Iegūtās daļas parasti tiek atzīmētas ar to ārkārtīgi lielo blīvumu un tukšumu trūkumu konstrukcijā.

Ļoti augstās temperatūras, kas parasti tiek izmantotas procesā, bieži rada metāla detaļas ar līdzīgām metalurģiskajām īpašībām kā termiski apstrādātām sastāvdaļām. Piemēram, šīs metodes izstrādājumiem parasti ir lielāka izturība un mazs atlikušais spriegums vai vispār nav nekādu atlikušo spriegumu, salīdzinot ar izstrādājumiem ar citām ražošanas metodēm. Tas bieži samazina ražošanas laiku, izvairoties no papildu termiskās apstrādes darbībām, kad daļa ir uzbūvēta.

Komponenti, kas ražoti ar elektronu staru kausēšanu, ir atrodami ļoti dažādos lietojumos. Tā piemērotība izmantošanai ar reaktīviem titāna sakausējumiem nozīmē, ka vieglu titāna komponentu, piemēram, medicīnisko implantu, izgatavošanai bieži izmanto elektronu staru kausēšanu. Pazīstams kā augstas stiprības un labas metalurģijas kvalitātes detaļu ražošana, to bieži izmanto arī augstas veiktspējas detaļu ražošanai. Piemēram, to izmanto, lai izgatavotu tādus priekšmetus kā turbīnu lāpstiņas kosmosa lietojumiem un transportlīdzekļu rāmjus, ko izmanto motosportā.