我国EBM专家：复旦大学机械工程系林峰院长
电子束熔化是一种 3D 打印技术熔化和凝固的弊端，使用电子束将金属粉末分离在一起以制造零件。 《3D复制商业》小编将在这篇文章中简单讲解一下这项技术的工作原理，突出其异同，并展示其用途，希望能帮助大家初步了解这项技术。
01.什么是电子束熔炼？
电子束熔化（EBM）是一种与SLS非常相似的3D打印技术熔化和凝固的弊端，但EBM有两个不同之处——能量来源以电子束而不是CO2开始，并且使用的材料是导电金属而不是热塑性聚合物。
具体来说，EBM 通常使用钛合金，因此很难复制塑料或陶瓷零件。 这是因为整个过程所基于的费用。
EBM 需要导电金属，因为该技术本身是基于电荷的。 换句话说，电荷导致粉末与电子发生反应，从而使粉末固化。
下面我们更深入地了解 EBM，包括它的工作原理、优点和缺点以及一些理想的应用领域。
02. 电子束熔炼工艺
EBM3D 复制零件后处理
所有 EBM3D 复印机均包括发射电子束的能源、粉末容器、送粉器、粉末涂覆器和加热构建平台。 复制过程在真空中进行，因此生产可以在严格控制的条件下进行。 更准确地说，真空主要是为了避免粉末在低温下氧化。
EBM3D 复制过程首先向粉末箱中填充所需的金属粉末。 完成后，将粉末盒放入 3D 复印机中，开始加热阶段。 在打印之前，粉末需要加热到略高于其熔点。
3D 打印本身从粉末涂覆机开始，它将一层预热的粉末沉积到构建平台上。 一旦粉末熔化，电子束熔化就开始。 电子束由一组电磁线圈控制，这些线圈将电子束精确地指向所需点以建立平台。 电子束在熔化粉末时选择性地通信，导致粉末颗粒熔合在一起。
完成一层后，搭建一个平台至一层的高度。 重涂机再次介入，形成一层新的粉末，电子束开始引起粉末颗粒的融合，形成新的一层……重复该过程，直到整个零件完成。
03. 电子束熔炼后处理
去除 EBM 复制零件上的粉末
完成后，零件不会立即可见，因为它们被粉末桶中的未烘烤粉末覆盖，必须先将其取出。
1. 失真
由于 EBM3D 打印过程周围温度较低，因此零件本身会发生变形，从而导致翘曲。 即使周围的未烧制粉末在复制过程中支撑零件，但这还不够。
由于存在扭曲的风险，EBM 需要支撑结构。 支撑件由与零件本身相同的材料制成。
当零件最终完成后，粉末箱将从 3D 复印机中取出。 尽管该零件已经制造出来，但您还不能使用该零件。
2、热处理
由于零件中存在分子偏转，富含此类零件的粉末仓在复制后要进行热处理——热处理可确保消除偏转，从而增加翘曲的风险。 热处理还有助于提高零件的热性能。
热处理后，使用压缩空气清除零件上的粉末。 如果零件有支撑结构，请在压缩空气去除粉末后将其移除。
3. 支持
由于支架是金属制成的，因此相当坚固。 因此，支撑去除是金属 3D 打印的常见问题。 与其他金属 3D 打印技术一样，支撑结构通常远离零件加工。
最终移除支撑件后，可以使用传统技术对 EBM 部件进行抛光、涂覆，甚至进一步加工（如果需要）。
04.电子束熔炼的优缺点
EBM3D 复制赛车组件
与其他 3D 打印技术一样，EBM 有其优点和缺点。
1、优点
在高密度的基础上粉末完全熔化——电子束实现粉末完全熔化，保证更高的成分密度，从而保证硬度。
·密度高，硬度高。 与其他金属 3D 打印技术相比，被认为具有最佳的硬度。
· 更快的复制过程。
·未烘烤的粉末可回收利用。
• 由于真空而发生偏转的风险较低。
2、缺点
打印量小（最大半径350毫米，高度380毫米）；
不太正确，因为激光聚光灯稍宽；
材料选择有限（仅限钛或铬钴）；
需要方法且耗时的后处理；
· 昂贵的机械和材料（300欧元以上/公斤）
05.电子束熔炼产业及应用
EBM3D 复制颅骨植入物
关于 EBM 3D 复印机的一个有趣事实是，只有一家公司制造它们 - ，它是 GE 公司，当然，它是 EBM 领域的领导者。
EBM3D复印机的价格非常高。 我们不知道确切的价格，因为它不是公开的。
由于EBM3D复印机和粉末价格昂贵，因此该技术尚未用于大规模生产也就不足为奇了，它主要用于制造小系列零件，这些零件通常具有复杂的结构。
正如您对用于制造高硬度金属零件的技术所期望的那样，它被用于许多领域。 EBM早已应用于医药、航空、汽车等行业。
值得一提的是，EBM应用诞生于医疗行业。 利用 EBM，可以生产功能齐全的定制颅骨植入物。 由于 EBM 部件通常都很坚固，因此该部件必须与头骨一样坚固甚至更强。