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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电子束快速成型技术,1131020,刘春杰,电子束快速成型技术,电子束快速成型技术研究现状,电子束快速成型技术发展前景,电子束快速成型技术研究现状,扫描电子束快速成型技术的应用在国际上刚刚开始兴起。比较领先的有:,瑞典,Gothenburg,的,Arcam,AB,公司研制的电子束熔化技术,EBM (Electron Beam Melting),Acram,EBM,S12,的设备图,EBM,SLS,Arcam,AB,公司,2000,年推出了他的第一台商品试验机,EBM S12,电子束快速成型技术研究现状,截至2005年,Aream,AB,已经在全世界销售了,70,多,台,EBM,。,成形机,,,Arcam,AB,公司的,EBM,技术被认为是一项具有竞争力的新工艺。,A selection of EBM users:,电子束快速成型技术研究现状,美国,MIT,学院提出的电子束实体自由制造技术,EBF (Electron Beam Freeform Fabrication),EBF,FDM,电子束实体自由制示意图,电子束快速成型技术研究现状,日本,Osaka,大学及韩国,Pohang,大学等使用电子束在金属表面熔覆金属粉末方面也进行了大量的研究工作。,国内,清华大学激光快速成形中心联合国内主要的电子束设备提供单位进行了多方论证,目前已经开展了电子束烧结快速制造方面的研究。,电子束烧结,316L,不锈钢粉末的微观组织,电子束快速成型技术研究现状,电,子,束,快,速,成,型,的,优,点,能量功率高(几千瓦),能量密度高(光斑直径,0.1,),扫描速度快,对焦方便,加工,工材料广,电子束快速成型技术研究现状,电子束快速成型技术,便于实现自动,绿色制造,影响电子束应用的主要问题:,必须在真空环境中进行,,从而使加工件尺寸受到一定限制。,2.5 m,x,2 m,x,2.7m,电子束快速成型技术发展前景,目前,电子束在快速制造领域方面的应用大多处在实验室研究阶段,距离实际的生产还有一定的差距,。,钛及钛合金金属零件直接快速成形制造,发展更多的成形金属材料,降低设备的成本,改善能量输入控制,提高工艺稳定性,研,究,方,向,电子束快速成型技术发展前景,钛合金金属零件直接快速成形制造,应用于,航空,国防,民用工业,医学,密度小,强度高,耐高温,耐腐蚀,可植入人体,电子束快速成型技术发展前景,目前,EBM,工艺主要适用,Ti-6Al-4v,和不锈钢,Race car gearbox manufactured with,Arcam,EBM in Ti6Al4V,电子束快速成型技术发展前景,钛合金金属零件加工存在的问题,难加工,成本高,产量低,高温下易氧化,钛合金,零件加工,发展趋势,电子束,快速成型,加工,电子束快速成型技术发展前景,改善能量输入控制,提高工艺稳定性,温度不足时,加热不足,粉末不能完全熔化,造成缺陷相,温度过高时,又可能由于大尺寸的熔池在表面张力作用下出现聚球现象,因能量输入问题而形成的缺陷,电子束快速成型技术发展前景,电子束快速成型技术发展前景,降低设备的成本,电子束加工需要一整套专用设备和真空系统,,价格较贵,,生产应用有一定局限性。,Acram,AB,公司的,Arcam,A2 - EBM System,国际市场上售价:,60,万欧元,国际市场上售价:,60,万欧元,电子束快速成型技术发展前景,发展更多的成形金属材料,Ti6Al4V,Ti6Al4V ELI,Titanium Grade 2,CoCrmo,ASTM F75,电子束快速成型技术发展前景,要实现高性能复杂零件电子束快速制造及广泛应用,还需做巨大努力。,温度场,及应力应变,的关系,1,电子束,与粉末,相互作用,2,粉末,烧结及熔化,3,需,要,进,一,步,研,究,
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