La fusione del fascio di elettroni o EBM è una forma high-tech di produzione additiva. Realisticamente è fuori dalla portata della popolazione generale in quanto l'hardware e i materiali sono molto costosi. Il mercato di riferimento è tipicamente aeronautico e medico. La tecnologia è simile alla stampa SLM ma, come suggerisce il nome, utilizza un raggio di elettroni anziché un laser.
Come funziona?
In una stampante EBM, una polvere metallica viene caricata nella stampante e viene utilizzata per rivestire il piano di stampa con uno strato sottile. La stampante viene quindi sigillata sotto vuoto a 0,01 Pa, che è un decimilionesimo della pressione atmosferica standard a livello del mare. Questo vuoto è necessario per garantire che il fascio di elettroni non colpisca le molecole d'aria nel modo. Ciò gli consente invece di trasferire in modo efficiente la sua energia al bersaglio previsto. La polvere viene preriscaldata leggermente al di sotto del punto di fusione del materiale, quindi il raggio passa su di essa, sciogliendo lo strato previsto della stampa. Una volta terminato uno strato, il piano di stampa scende dell'altezza di uno strato, viene applicato un nuovo strato di polvere e il raggio esegue nuovamente la scansione. Il processo si ripete fino al completamento della stampa.
Le stampe EBM rimangono a temperature prossime allo scioglimento durante l'intero processo di stampa e sono realizzate in metalli pesanti, quindi sono necessari supporti. Insolitamente, il supporto è in realtà il loro scopo secondario, con lo scopo principale di allontanare il calore dalla stampa. Una volta che la stampa è terminata e si è raffreddata, viene estratta e la polvere in eccesso rimossa con aria compressa per il riciclaggio.
I risultati
Le stampe EBM sono molto dense e resistenti perché il materiale subisce una fusione completa. Il processo di stampa è significativamente più veloce rispetto alle macchine SLM. La risoluzione finale, tuttavia, è leggermente inferiore rispetto alle parti stampate SLM. Questo perché il raggio di elettroni è meno fine del raggio laser. Il volume di stampa massimo complessivo è molto piccolo, generalmente 350 mm di larghezza e 380 mm di altezza per le stampanti più recenti. La selezione del materiale è interamente limitata ai metalli perché l'interazione con il fascio di elettroni significa che è necessario un materiale elettricamente conduttivo. Le macchine ei materiali sono molto costosi. La maggior parte dei materiali disponibili sono leghe di titanio, cromo-cobalto, alluminio o platino. Tecnicamente il processo dovrebbe funzionare con qualsiasi metallo in polvere o lega metallica. Tuttavia, ciò potrebbe non essere supportato dal produttore e i materiali potrebbero non essere prontamente disponibili.
In generale, le industrie aeronautiche e mediche sono i principali destinatari. Come industrie hanno bisogno di stampe estremamente performanti di altissima qualità, idealmente il più rapidamente possibile.
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