एक विशिष्ट धातु योजक निर्माण तकनीक इलेक्ट्रॉन बीम चयनात्मक पिघलने (एसईबीएम) है। उच्च ऊर्जा घनत्व, तेजी से उत्पादन क्षमता, न्यूनतम निर्माण तनाव और शून्य प्रदूषण एक निर्वात वातावरण में इस मुद्रण पद्धति की सभी विशेषताएं हैं। टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं का तेजी से प्रोटोटाइप, भंगुर सामग्री (टाइटेनियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु), आग रोक धातु (टंगस्टन, मोलिब्डेनम, टैंटलम, नाइओबियम), और तांबे और सोने जैसी अत्यधिक परावर्तक सामग्री विशेष रूप से SEBM तकनीक के अनुकूल हैं।
हम अप्रत्यक्ष रूप से गर्म टंगस्टन कैथोड इलेक्ट्रॉन गन के साथ बड़े पैमाने पर उत्पादित, वाणिज्यिक इलेक्ट्रॉन बीम मेटल 3डी प्रिंटर पेश करने वाले पहले व्यक्ति थे। संरचनात्मक नवाचार और कार्य विस्तार करने के लिए, यह एसईबीएम प्रौद्योगिकी की आवश्यकताओं के साथ-साथ अप्रत्यक्ष-गर्म कैथोड सिद्धांत को अपनाता है। इसका परिणाम उच्च शक्ति, उच्च परिशुद्धता और लंबे जीवन के साथ-साथ कोर घटकों की स्वतंत्र नियंत्रणीयता की प्राप्ति के साथ एक बड़ी, सस्ती अप्रत्यक्ष तापीय इलेक्ट्रॉन बंदूक के विकास में होता है।
SEBM तकनीक द्वारा गठित टाइटेनियम मिश्र धातु आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण
देश और विदेश में SEBM इलेक्ट्रॉन गन का विकास इतिहास
उपकरण की उच्च तकनीकी सीमा के कारण, वाणिज्यिक इलेक्ट्रॉन बीम 3 डी प्रिंटिंग उपकरण की निर्माण क्षमता वाले कुछ घरेलू और विदेशी उद्यम हैं। इलेक्ट्रॉन गन SEBM उपकरण का मूल है, जो उपकरण के आकार, मुद्रण सटीकता और गठित भागों की गुणवत्ता और प्रदर्शन को निर्धारित करता है। चुनिंदा लेजर पिघलने (एसएलएम) उपकरण के लिए विशेष लेजर से अलग, वर्तमान में देश और विदेश में विशेष इलेक्ट्रॉन बंदूक का कोई वाणिज्यिक उत्पाद नहीं है। प्रत्येक SEBM उपकरण निर्माता को उपकरण विकसित करने से पहले एक विशेष इलेक्ट्रॉन गन विकसित करनी चाहिए।
हाल के वर्षों में, संयुक्त राज्य अमेरिका, चीन, जापान, स्वीडन, यूनाइटेड किंगडम और अन्य देशों ने SEBM उपकरणों के लिए विशेष इलेक्ट्रॉन बंदूकों के अनुसंधान और विकास में वृद्धि की है, और टंगस्टन और एकल क्रिस्टल के साथ प्रत्यक्ष-गर्म इलेक्ट्रॉन बंदूकों को क्रमिक रूप से विकसित किया है। LaB6 कैथोड के रूप में। कैथोड के रूप में टंगस्टन के साथ डायरेक्ट-हीटेड इलेक्ट्रॉन गन पहली पीढ़ी के वाणिज्यिक SEBM उपकरण में उपयोग की जाने वाली इलेक्ट्रॉन गन है। इसमें कम लागत और स्थिर प्रदर्शन के फायदे हैं, लेकिन इसका जीवन छोटा है (<100 h) and a large beam spot diameter (200 h) under high power. -300μm) and other shortcomings.
In order to solve this problem, related companies have introduced the second-generation direct-heating electron gun with a LaB6 cathode. Compared with tungsten cathodes, LaB6 cathodes have the advantages of long life (>500 एच), उच्च शक्ति (6kW), और छोटे बीम स्पॉट व्यास (140μm), लेकिन इस सामग्री की कैथोड लागत अधिक है, और एकल कीमत 10, 000-15, 000 युआन के बीच है . इसके अलावा, LaB6 कैथोड प्रदूषित करना आसान है और इसके लिए उच्च स्तर के वैक्यूम (10-4 Pa) की आवश्यकता होती है, जो इलेक्ट्रॉन गन के उपयोग और रखरखाव की लागत को भी बढ़ाता है। कम लागत वाले औद्योगिक पैमाने के उत्पादन की खोज के लिए, डायरेक्ट-हीटिंग LaB6 कैथोड अधिक "लक्जरी" है। इसलिए, इलेक्ट्रॉन बंदूक शक्ति, जीवन और सटीक लागत के बीच विरोधाभास को कैसे हल किया जाए, यह SEBM उपकरण और प्रौद्योगिकी के विकास को प्रतिबंधित करने वाली अड़चन है।
हमारे देश के वाणिज्यिक SEBM उपकरण एक अप्रत्यक्ष गर्म टंगस्टन कैथोड इलेक्ट्रॉन गन से लैस हैं
प्रत्यक्ष हीटिंग इलेक्ट्रॉन बंदूक की समस्या से बचने के लिए, चीनी तकनीकी टीम ने कैथोड सामग्री के रूप में टंगस्टन का इस्तेमाल किया, अप्रत्यक्ष हीटिंग कैथोड के सिद्धांत को अपनाया, एसईबीएम की तकनीकी आवश्यकताओं के साथ संयुक्त रूप से संरचनात्मक नवाचार और कार्य विस्तार करने के लिए, और एक उच्च-शक्ति, उच्च-परिशुद्धता, लंबे समय तक चलने वाली कम लागत वाली अप्रत्यक्ष तापीय इलेक्ट्रॉन गन विकसित की, और मुख्य घटकों की स्वतंत्र नियंत्रणीयता का एहसास किया।
△ अप्रत्यक्ष थर्मल इलेक्ट्रॉन बंदूक से लैस एसईबीएम उपकरण द्वारा मुद्रित उच्च परिशुद्धता टाइटेनियम मिश्र धातु इंटरवर्टेब्रल फ्यूजन डिवाइस
वाइड-फॉर्मेट फ्लोर बेड को 6kW तक की इनडायरेक्ट इलेक्ट्रान गन से 1300 डिग्री तक तेजी से गर्म किया जा सकता है, जिससे प्रिंटिंग क्षमता काफी बढ़ जाती है। इलेक्ट्रॉन बंदूक की पूरी कैथोड असेंबली में 500 घंटे से अधिक का सेवा जीवन होता है, जो कि डायरेक्ट-हीटिंग LaB6 कैथोड के वास्तव में उपयोग किए जाने वाले समय के बराबर होता है। यह बड़े आकार के उत्पादों या लंबी अवधि के स्टैक्ड प्रिंटिंग के निर्माण की मांगों को पूरा करता है। कैथोड के क्रॉस-सेक्शनल गुणों को बदलकर उच्च शक्ति के तहत बीम स्पॉट व्यास को बदला जा सकता है, और एक विस्तृत श्रृंखला में 100 मीटर के बीम स्पॉट व्यास के साथ सटीक स्कैनिंग प्राप्त की जा सकती है, जो भागों की उच्च-परिशुद्धता उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करती है। सहायक कैथोड और इलेक्ट्रॉन गन कैथोड दोनों टंगस्टन सामग्री से बने होते हैं, जिसमें अच्छी विनिर्माण क्षमता होती है, और लागत डायरेक्ट-हीटिंग LaB6 कैथोड के 30 प्रतिशत से कम होती है, जो बैचों में कम लागत वाले भागों की उत्पादन जरूरतों को पूरा करती है। .
अप्रत्यक्ष थर्मल इलेक्ट्रॉन गन में हमारे देश की तकनीकी सफलता यह चिन्हित करती है कि मेरे देश ने SEBM उपकरण के मुख्य घटकों में महत्वपूर्ण प्रगति की है, और धीरे-धीरे एक स्वतंत्र नियंत्रण स्थापित किया है।