Kas yra elektronų pluošto tirpimas?

Lydymas elektroniniu pluoštu (EBM) yra metodas, kai mašinos dalis gaminama lydant miltelių sluoksnį, kad būtų suformuota norima forma. Šis greitas gamybos būdas naudoja elektronų pluoštą vakuume, kad būtų sukurta reikiama temperatūra milteliams ištirpti. Tokiu būdu pagamintos dalys paprastai pasižymi geresnėmis fizinėmis savybėmis nei dalys, pagamintos kitais metodais.

Norint sukurti komponentą lydant elektronų pluoštą, apdirbama medžiaga dedama į vakuuminę kamerą. Šios kameros dydis lemia didžiausią galimą gatavos dalies dydį. Tada iš kaitinimo siūlelio išspinduliuojami elektronai ir pagreitinami iki maždaug pusės šviesos greičio. Magnetiniai laukai fokusuoja ir nukreipia spindulį į reikiamas vietas. Kai elektronai susiduria su miltelių dalelėmis, jų kinetinė energija paverčiama šilumine energija, taip kaitinant miltelius.

Kadangi sija veikia tik labai seklią plotą medžiagos paviršiuje, dalis klojama sluoksnis po sluoksnio. Kompiuteriai paprastai naudojami spindulio vietai ir buvimo laikui valdyti, nors procesą prižiūrintis operatorius kartais jį pakoreguoja. Trimatės kompiuterinės projektavimo schemos pateikia informaciją apie matmenis, reikalingą spinduliui nukreipti.

EBM dažnai vadinamas greito gamybos metodu, žinomu kaip priedų gamyba. Tokie procesai tiekia tikslius energijos ir medžiagų kiekius į tikslias vietas, kad būtų sukurta norima struktūra. Užuot naudoję formą detalės formai apibrėžti, priedų gamybos metodai naudoja trimatį skaitmeninį brėžinį, kad būtų nurodyta jos forma.

Metalai yra tipiškiausios medžiagos, naudojamos komponentams konstruoti naudojant elektronų pluošto lydymą. Tačiau kartais naudojamos ir kitos medžiagos, pavyzdžiui, keramika ir keramikos-metalo kompozitai. Lydymas elektronų pluoštu ypač tinka naudoti su deguonimi reaguojančiomis medžiagomis, nes gamyba vyksta vakuuminėje kameroje.

Yra keletas privalumų, susijusių su elektronų pluošto lydymu. Dėl didelės energijos sąnaudos ši technologija leidžia pasiekti didelį lydymosi pajėgumą ir didelį produktyvumą. EBM gali pagaminti itin sudėtingos geometrijos komponentus. Gautos dalys paprastai pasižymi itin dideliu tankiu ir tuštumų trūkumu konstrukcijoje.
Dėl ypač aukštų temperatūrų, kurios paprastai naudojamos procese, dažnai susidaro metalinės dalys, kurių metalurginės savybės yra panašios į termiškai apdorotus komponentus. Pavyzdžiui, šio metodo gaminiai paprastai turi didesnį stiprumą ir nedidelį liekamąjį įtempį, palyginti su kitais gamybos būdais. Tai dažnai sumažina gamybos laiką, nes išvengiama papildomų terminio apdorojimo operacijų, kai dalis pagaminta.

Komponentai, pagaminti išlydant elektronų pluoštą, naudojami labai įvairiai. Jo tinkamumas naudoti su reaktyviaisiais titano lydiniais reiškia, kad elektronų pluošto lydymas dažnai naudojamas lengviems titano komponentams, pvz., medicininiams implantams, gaminti. Žinomas kaip didelio stiprumo ir geros metalurginės kokybės dalių gamyba, jis taip pat dažnai naudojamas aukštos kokybės detalėms gaminti. Pavyzdžiui, jis naudojamas gaminant tokius gaminius kaip turbinų mentės, skirtos aviacijos ir kosmoso reikmėms, ir transporto priemonių rėmai, naudojami automobilių sporte.