ساخت افزودنی پرتو الکترونی ( به انگلیسی:Electron - beam additive manufacturing ) یا ذوب پرتو الکترون ( EBM ) نوعی ساخت افزودنی یا چاپ سه بعدی برای قطعات فلزی است. این روش از پخت لیزر انتخابی متمایز است زیرا مواد اولیه کاملاً ذوب می شوند. ماده اولیه ( پودر یا سیم فلز ) در خلا قرار می گیرد و در اثر گرم شدن توسط پرتو الکترون با هم ذوب می شود. [ ۱] از تکنیک EBM مخصوصا برای ساخت قطعات سایز متوسط یا کوچک، در یک سری محدود یا تنها یک عدد استفاده می شود. به همین دلیل است که کاربران اصلی آن صنایع زیست پزشکی ( مثلاً ساخت پروتز ) ، صنایع هوانوردی و صنایع موتورهای ورزشی هستند.
اولین بار در سال ۱۹۹۷ توسط شرکت سوئدی Arcam از مجموعه شرکت های GE Additive معرفی شد و در حال حاضر تنها برند برتر پرینترهای سه بعدی EBM جهان است. EBM برای ساخت قطعات پایان سبک، بادوام و متراکم ایده آل است. این فناوری در درجه اول در صنایع هوافضا، پزشکی و دفاعی استفاده می شود.
پودرهای فلزی را می توان با استفاده از یک پرتوی الکترونی به عنوان منبع گرما به یک جسم جامد تبدیل کرد. قطعات با ذوب شدن پودر فلز، لایه به لایه، با پرتوی الکترونی در خلاء تولید می شوند.
روش بستر پودری، قطعات فلزی کاملاً متراکمی را مستقیماً از پودر فلز با مشخصات ماده ی مورد نظر تولید می کند. دستگاه EBM داده های مدل 3D CAD را می خواند و لایه های پی درپی مواد پودری را می چیند. این لایه ها با استفاده از یک پرتوی الکترونی کنترل شده توسط کامپیوتر ذوب می شوند. به این ترتیب قطعات را تولید میکند. این فرایند در خلاء انجام می شود و این باعث میشود که برای ساخت قطعات از مواد واکنش پذیر با میل زیاد به اکسیژن ( مانند تیتانیوم ) مناسب باشد. [ ۲] این فرایند در دماهای بالا ( تا 1000 درجه سانتیگراد ) کار می کند، که می تواند منجر به تفاوت در تشکیل فاز از طریق انجماد و تبدیل فاز حالت جامد شود. [ ۳]
ماده ی اولیه پودر به طور معمول از قبل آلیاژ می شود، درنتیجه پودر مورد استفاده، مخلوط است. این جنبه اجازه می دهد تا طبقه بندی EBM با ذوب لیزری انتخابی ( SLM ) ، درحالی که فناوری های رقیب مانند SLS و DMLS پس از ساخت به عملیات حرارتی نیاز دارند. در مقایسه با SLM و DMLS ، EBM به دلیل تراکم انرژی بالاتر و روش اسکن، سرعت ساخت بالاتری دارد.
کارهای اخیر منتشر شده توسط ORNL، استفاده از فناوری EBM برای کنترل جهت گیری دانه های کریستالوگرافی محلی در اینکونل را نشان میدهد. [ ۴] پس از آزمایش در میکروسکوپ الکترونی عبوری با استفاده از تکنیک پیشرفته در محل، ثابت شده است که آلیاژ اینکونل ساخته شده توسط EBM دارای ویژگی مکانیکی مشابهی در مقایسه با آلیاژ ساخته شده اینکونل است. [ ۵] سایر تحولات قابل توجه در توسعه پارامترهای فرایند برای تولید قطعات از آلیاژهایی مانند مس، [ ۶] نیوبیوم ، [ ۷] Al 2024، [ ۸] فلز شیشه ای، [ ۹] فولاد ضد زنگ و تیتانیوم آلومینید متمرکز شده است. در حال حاضر مواد تجاری EBM شامل تیتانیوم خالص تجاریTi - 6Al - 4V ، [ ۱۰] CoCr ، Inconel 718 [ ۱۱] و Inconel 625 است. [ ۱۲]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفاولین بار در سال ۱۹۹۷ توسط شرکت سوئدی Arcam از مجموعه شرکت های GE Additive معرفی شد و در حال حاضر تنها برند برتر پرینترهای سه بعدی EBM جهان است. EBM برای ساخت قطعات پایان سبک، بادوام و متراکم ایده آل است. این فناوری در درجه اول در صنایع هوافضا، پزشکی و دفاعی استفاده می شود.
پودرهای فلزی را می توان با استفاده از یک پرتوی الکترونی به عنوان منبع گرما به یک جسم جامد تبدیل کرد. قطعات با ذوب شدن پودر فلز، لایه به لایه، با پرتوی الکترونی در خلاء تولید می شوند.
روش بستر پودری، قطعات فلزی کاملاً متراکمی را مستقیماً از پودر فلز با مشخصات ماده ی مورد نظر تولید می کند. دستگاه EBM داده های مدل 3D CAD را می خواند و لایه های پی درپی مواد پودری را می چیند. این لایه ها با استفاده از یک پرتوی الکترونی کنترل شده توسط کامپیوتر ذوب می شوند. به این ترتیب قطعات را تولید میکند. این فرایند در خلاء انجام می شود و این باعث میشود که برای ساخت قطعات از مواد واکنش پذیر با میل زیاد به اکسیژن ( مانند تیتانیوم ) مناسب باشد. [ ۲] این فرایند در دماهای بالا ( تا 1000 درجه سانتیگراد ) کار می کند، که می تواند منجر به تفاوت در تشکیل فاز از طریق انجماد و تبدیل فاز حالت جامد شود. [ ۳]
ماده ی اولیه پودر به طور معمول از قبل آلیاژ می شود، درنتیجه پودر مورد استفاده، مخلوط است. این جنبه اجازه می دهد تا طبقه بندی EBM با ذوب لیزری انتخابی ( SLM ) ، درحالی که فناوری های رقیب مانند SLS و DMLS پس از ساخت به عملیات حرارتی نیاز دارند. در مقایسه با SLM و DMLS ، EBM به دلیل تراکم انرژی بالاتر و روش اسکن، سرعت ساخت بالاتری دارد.
کارهای اخیر منتشر شده توسط ORNL، استفاده از فناوری EBM برای کنترل جهت گیری دانه های کریستالوگرافی محلی در اینکونل را نشان میدهد. [ ۴] پس از آزمایش در میکروسکوپ الکترونی عبوری با استفاده از تکنیک پیشرفته در محل، ثابت شده است که آلیاژ اینکونل ساخته شده توسط EBM دارای ویژگی مکانیکی مشابهی در مقایسه با آلیاژ ساخته شده اینکونل است. [ ۵] سایر تحولات قابل توجه در توسعه پارامترهای فرایند برای تولید قطعات از آلیاژهایی مانند مس، [ ۶] نیوبیوم ، [ ۷] Al 2024، [ ۸] فلز شیشه ای، [ ۹] فولاد ضد زنگ و تیتانیوم آلومینید متمرکز شده است. در حال حاضر مواد تجاری EBM شامل تیتانیوم خالص تجاریTi - 6Al - 4V ، [ ۱۰] CoCr ، Inconel 718 [ ۱۱] و Inconel 625 است. [ ۱۲]
