Electron Beam Melting of EBM is een hightech vorm van additive manufacturing. Realistisch gezien is het buiten het bereik van de algemene bevolking omdat de hardware en materialen erg duur zijn. De beoogde markt is typisch luchtvaart en medisch. De technologie is vergelijkbaar met SLM-printen, maar zoals de naam al doet vermoeden, wordt er gebruik gemaakt van een elektronenstraal in plaats van een laser.
Hoe werkt het?
In een EBM-printer wordt een metaalpoeder in de printer geladen en gebruikt om het printbed in een dunne laag te coaten. De printer wordt vervolgens vacuüm verzegeld tot 0,01 Pa, wat een tienmiljoenste is van de standaard atmosferische druk op zeeniveau. Dit vacuüm is nodig om ervoor te zorgen dat de elektronenstraal geen luchtmoleculen raakt. Hierdoor kan het in plaats daarvan zijn energie efficiënt overbrengen naar het beoogde doel. Het poeder wordt voorverwarmd tot iets onder het smeltpunt van het materiaal, waarna de straal eroverheen gaat en de beoogde laag van de afdruk smelt. Zodra één laag klaar is, zakt het printbed de hoogte van één laag, wordt een nieuwe laag poeder aangebracht en scant de straal opnieuw. Het proces wordt herhaald totdat de afdruk is voltooid.
EBM-prints blijven tijdens het hele printproces op bijna smelttemperaturen en zijn gemaakt van zware metalen, dus er zijn ondersteuningen nodig. Ongebruikelijk is ondersteuning eigenlijk hun secundaire doel, met als belangrijkste doel om warmte weg te leiden van de afdruk. Als de print klaar en afgekoeld is, wordt deze geëxtraheerd en het overtollige poeder verwijderd met perslucht voor recycling.
De resultaten
EBM-prints zijn zeer dicht en sterk omdat het materiaal volledig smelt. Het printproces is aanzienlijk sneller dan bij SLM-machines. De uiteindelijke resolutie is echter iets lager dan bij SLM-geprinte delen. Dit komt doordat de elektronenbundel minder fijn is dan de laserbundel. Het totale maximale afdrukvolume is erg klein, over het algemeen 350 mm breed en 380 mm hoog voor de nieuwste printers. De materiaalkeuze is geheel beperkt tot metalen omdat je door de interactie met de elektronenstraal een elektrisch geleidend materiaal nodig hebt. De machines en de materialen zijn erg duur. De meeste beschikbare materialen zijn legeringen van titanium, chroom-kobalt, aluminium of platina. Technisch gezien zou het proces moeten werken met elk poedervormig metaal of metaallegering. Dit wordt echter mogelijk niet ondersteund door de fabrikant en materialen zijn mogelijk niet direct beschikbaar.
Over het algemeen zijn de luchtvaart en de medische industrie de belangrijkste doelgroepen. Als industrieën hebben ze extreem performante prints van zeer hoge kwaliteit nodig, idealiter zo snel mogelijk.
Heeft u een afdruk die u met EBM wilt maken? Laat het ons hieronder weten.