Išskirtinis metalo priedų gamybos būdas yra elektronų pluošto atrankinis lydymas (SEBM). Didelis energijos tankis, greitas gamybos efektyvumas, minimalus formavimo įtempis ir nulinė tarša vakuuminėje aplinkoje – visa tai yra šio spausdinimo metodo ypatybės. SEBM technologijai ypač tinka greitas titano ir titano lydinių, trapių medžiagų (titano aliuminio lydinio), ugniai atsparių metalų (volframo, molibdeno, tantalo, niobio) ir labai atspindinčių medžiagų, tokių kaip varis ir auksas, prototipų kūrimas.
Pirmieji pristatėme masinės gamybos komercinį elektronų pluošto metalinį 3D spausdintuvą su netiesiogiai šildomu volframo katodo elektronų pistoletu. Siekdama įgyvendinti struktūrines naujoves ir išplėsti funkcijas, ji naudoja netiesioginio kaitinimo katodų principą kartu su SEBM technologijos reikalavimais. Taip sukuriamas didelis, nebrangus netiesioginis šiluminis elektronų pistoletas, pasižymintis didele galia, dideliu tikslumu ir ilgaamžiškumu, taip pat įgyvendinamas nepriklausomas pagrindinių komponentų valdymas.
△ Titano lydinio ortopedinis implantas, suformuotas naudojant SEBM technologiją
SEBM elektronų ginklo kūrimo istorija namuose ir užsienyje
Dėl aukštos techninės įrangos slenksčio yra nedaug šalies ir užsienio įmonių, turinčių komercinės elektronų pluošto 3D spausdinimo įrangos gamybos pajėgumus. Elektroninis pistoletas yra SEBM įrangos šerdis, kuri lemia įrangos formavimo dydį, spausdinimo tikslumą ir suformuotų dalių kokybę bei našumą. Skirtingai nuo specialaus lazerio, skirto selektyvaus lazerinio lydymo (SLM) įrangai, šiuo metu nėra komercinio specialaus elektroninio ginklo gaminio namuose ir užsienyje. Kiekvienas SEBM įrangos gamintojas, prieš kurdamas įrangą, pirmiausia turi sukurti specialų elektronų ginklą.
Pastaraisiais metais Jungtinės Valstijos, Kinija, Japonija, Švedija, Jungtinė Karalystė ir kitos šalys padidino specialių SEBM įrangos elektroninių pabūklų tyrimus ir plėtrą bei paeiliui kūrė tiesioginio kaitinimo elektronų patrankas su volframu ir monokristalais. LaB6 kaip katodai. Tiesiogiai šildomas elektronų pistoletas, kurio katodas yra volframas, yra elektronų pistoletas, naudojamas pirmosios kartos komercinėje SEBM įrangoje. Jo pranašumai yra maža kaina ir stabilus veikimas, tačiau jis turi trumpą tarnavimo laiką (<100 h) and a large beam spot diameter (200 h) under high power. -300μm) and other shortcomings.
In order to solve this problem, related companies have introduced the second-generation direct-heating electron gun with a LaB6 cathode. Compared with tungsten cathodes, LaB6 cathodes have the advantages of long life (>500 h), didelės galios (6kW) ir mažo spindulio taško skersmens (140 μm), tačiau šios medžiagos katodo kaina yra didelė, o vienkartinė kaina yra nuo 10,000-15,000 juanių. . Be to, LaB6 katodą lengva užteršti ir jam reikia didelio vakuumo (10-4 Pa), o tai taip pat padidina elektroninio ginklo naudojimo ir priežiūros išlaidas. Siekiant pigios pramoninės gamybos, tiesioginio šildymo LaB6 katodas yra „prabangesnis“. Todėl, kaip išspręsti elektroninių ginklų galios, eksploatavimo trukmės ir tikslumo sąnaudų prieštaravimą, yra kliūtis, ribojanti SEBM įrangos ir technologijų plėtrą.
Mūsų šalies komercinė SEBM įranga aprūpinta netiesioginiu šildomu volframo katodo elektronų pistoletu
Siekdama išvengti tiesioginio šildymo elektronų pistoleto problemos, Kinijos techninė komanda panaudojo volframą kaip katodo medžiagą, pritaikė netiesioginio šildymo katodo principą kartu su SEBM techniniais reikalavimais, kad įgyvendintų struktūrines naujoves ir funkcijų išplėtimą, ir sukūrė didelės galios, didelio tikslumo, ilgaamžį nebrangų netiesioginį terminį elektronų pistoletą ir įgyvendina nepriklausomą pagrindinių komponentų valdymą.
△ Didelio tikslumo titano lydinio tarpslankstelinio suliejimo įtaisas, atspausdintas SEBM įranga su netiesioginiu terminiu elektronų pistoletu
Plataus formato miltų lova gali būti greitai įkaitinta iki 1300 laipsnių, naudojant netiesioginį elektronų pistoletą iki 6 kW galios, o tai žymiai padidina spausdinimo efektyvumą. Viso elektronų pistoleto katodo agregato tarnavimo laikas yra daugiau nei 500 valandų, o tai yra lygi tiesioginio šildymo LaB6 katodo naudojimo laikui. Tai atitinka didelių dydžių gaminių gamybos ar ilgalaikės sudėtinės spausdinimo poreikius. Spindulio taško skersmuo esant didelei galiai gali būti pakeistas keičiant katodo skerspjūvio savybes ir galima gauti tikslų nuskaitymą, kai spindulio taško skersmuo yra 100 m plačiame diapazone, tenkinant didelio tikslumo dalių gamybos reikalavimus. Tiek pagalbinis katodas, tiek elektronų pistoleto katodas yra pagaminti iš volframo medžiagos, kuri yra gerai pagaminama, o kaina yra mažesnė nei 30 procentų tiesioginio šildymo LaB6 katodo, kuris atitinka pigių dalių gamybos poreikius partijomis. .
Mūsų šalies technologinis proveržis netiesioginių šiluminių elektronų patrankų srityje rodo, kad mano šalis padarė didelę pažangą pagrindinių SEBM įrangos komponentų srityje ir palaipsniui sukūrė nepriklausomą kontrolę.