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Uma introdução ao derretimento por feixe de elétrons


A fusão por feixe de elétrons (EBM) é uma tecnologia de manufatura aditiva de metal que usa um feixe de elétrons para derreter camadas de pó metálico. Introduzido pela primeira vez em 1997 pela empresa sueca Arcam, EBM é ideal para a fabricação de peças finais leves, duráveis ​​e densas. A tecnologia é usada principalmente nas indústrias aeroespacial, médica e de defesa.

No tutorial de hoje, daremos uma olhada no processo de produção de EBM, seus benefícios e limitações, bem como os materiais e áreas de aplicação da tecnologia EBM.

Como funciona a fusão de feixe de elétrons?


A fusão por feixe de elétrons, como SLS e DMLS, pertence à família da fusão em leito de pó. No entanto, em contraste com outras tecnologias de metal AM, que usam um laser como fonte de calor, o EBM usa um feixe de elétrons de alta potência para derreter camadas de pó metálico. As camadas derretidas de pó de metal são então fundidas para criar uma peça de metal.

Uma visão passo a passo:
  1. A placa de impressão é revestida com uma camada de pó metálico.
  2. À medida que a camada é pré-aquecida, o poderoso feixe de elétrons derrete seletivamente o pó nas áreas definidas pelo modelo CAD digital.
  3. A próxima camada é então depositada e o feixe derrete e funde as camadas.
  4. O processo é repetido até que a forma final de uma peça seja alcançada. Após a remoção do excesso de pó, a parte metálica pode então passar pelo pós-processamento.

Para evitar a contaminação e oxidação do pó, o processo de impressão ocorre em um ambiente de vácuo.

Vantagens do EBM


EBM oferece uma série de benefícios que o distinguem de outras tecnologias de metal AM.

Limitações do EBM

Materiais


Uma gama limitada de metais pode ser usada com EBM, incluindo ligas de titânio (ideal para implantes médicos), cromo-cobalto, pós de aço e liga de níquel 718. Esses materiais demonstram alta resistência, resistência à corrosão e propriedades mecânicas de topo, o que é extremamente valioso em aplicações estressantes. É importante observar que qualquer material usado no EBM deve ser condutivo, pois o processo depende muito de cargas elétricas.

EBM também é supostamente a única solução AM comercial para a fabricação de peças de alumineto de titânio (TiAl). TiAl é particularmente conhecido por seu peso leve, força e resistência ao calor, embora seja propenso a rachaduras.

Aplicativos comuns


As aplicações mais comuns para a tecnologia EBM podem ser encontradas nas indústrias médica e aeroespacial, pois a tecnologia oferece uma maneira eficaz de produzir peças leves e complexas.

Resumindo


Embora EBM seja mais adequado para aplicações industriais exigentes, a tecnologia demonstra o enorme potencial da fabricação de aditivos de metal. Com a capacidade de produzir peças de metal complexas comparáveis ​​às tecnologias de manufatura tradicionais, a EBM oferece uma solução inovadora para a fabricação de pequenas séries, protótipos e até peças de suporte usando impressão 3D. E conforme o novo Arcam EBM Spectra H entra no mercado, fica claro que mais inovações com EBM estão no horizonte, expandindo seus casos de uso para mais setores industriais.

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