EBM3D打印机的原理、特点及应用

　　电子束熔融成型法(Electron Beam Melting，EBM)由Arcam公司发明，EBM3D打印机属于金属3D打印机。其工艺过程与SLM非常相似，区别是能量源由激光换成了电子束。

　　一、EBM工艺的原理

　　电子束熔融(EBM)技术经过密集的深度研发，现已广泛应用于快速原型制作、快速制造、工装和生物医学工程等领域。EBM技术使用电子束，将金属粉末一层一层的融化生成完全致密的零件。

　　电子束由位于真空腔顶部的电子束枪生成。电子枪是固定的，而电子束则可以受控转向，到达整个加工区域。电子从一个丝极发射出来，当该丝极 加热到一定温度时，就会放射电子。电子在一个电场中被加速到光速的一半。然后由两个磁场对电子束进行控制。**个磁场扮演电磁透镜的角色，负责将电子束聚 焦到期望的直径。然后，第二个磁场将已聚焦的电子束转向到工作台上所需的工作点。

　　因具有直接加工复杂几何形状的能力，EBM工艺非常适于小批量复杂零件的直接量产。该工艺使零件定制化成为可能，而且为CAD to Metal工艺优化的零件，可以获得用其它制造技术无法形成的几何形状，因此，零件将因无与伦比的性能而对客户体现其价值。该工艺直接使用CAD数据，一 步到位，所以速度很快。设计师从完成设计开始，在24小时内即可获得全部功能细节。与砂模铸造或熔模精密铸造相比，使用该工艺，交货期将被显著缩短。

　　生产过程中，EBM和真空技术相结合，可获得高功率和良好的环境，从而确保材料性能优异。

　　二、EBM工艺的优势、劣势

　　1)在窄光束上达到高功率的能力，能打印难熔金属，并且可以将不同的金属熔合。

　　2)真空环境排除了产生杂质的可能，譬如氧化物和氮化物，真空熔炼的质量可保证材料的高强度。

　　3)激光束式不实施预热，电子束式实施预热。电子束式的温差小，残余应力低，加工支撑所需较少。

　　4)EBM工艺加工过程中会预热粉末，粉末会呈现假烧结状态，不利于小孔、缝隙类特征打印，如1mm的孔易被粉末堵死。

　　5)EBM设备需要真空系统，硬件资金投入更高，而且需要维护。电子束技术的操作过程会产生X射线(解决方案：真空腔的合理设计可以完美的屏蔽射线。)