什么是EBM 3D打印技术？EBM 原理解析及优缺点分析

Arcam发明的电子束熔化（Electron Beam Melting，EBM）是金属增材制造的另一种方式。 它的过程与SLM非常相似，最大的区别是能源由激光改为电子束。

一、EBM工艺原理

电子束熔化（EBM）技术经历了密集和深入的研究和开发，并已广泛应用于快速成型、快速制造、模具和生物医学工程。 EBM 技术使用电子束逐层熔化金属粉末以生产完全致密的部件。

电子束由位于真空室顶部的电子束枪产生。 电子枪是固定的，而电子束可以以受控的方式被引导以到达整个加工区域。 电子从灯丝中发射出来，当灯丝被加热到一定温度时，灯丝就会发射电子。 电子在电场中被加速到光速的一半。 然后电子束由两个磁场控制。 第一磁场充当电磁透镜，负责将电子束聚焦到所需的直径。 然后，第二个磁场将聚焦的电子束引导到平台上所需的工作点。

由于能够直接加工复杂的几何形状，EBM工艺非常适用于小批量复杂零件的直接大批量生产。 该工艺使得定制零件成为可能，针对 CAD to Metal 工艺优化的零件可以获得其他制造技术无法形成的几何形状，因此零件将以无与伦比的性能体现其对客户的价值。 该工艺直接使用CAD数据，一步完成，速度非常快。 从设计完成起，设计师可以在24小时内获得所有的功能细节。 与砂型铸造或熔模铸造相比，使用此工艺可显着缩短交货时间。

在生产过程中，EBM与真空技术相结合，获得高功率和良好的环境，从而保证了优异的材料性能。

2、EBM工艺的优缺点

1) 能够在窄光束上实现高功率，打印难熔金属，以及融合不同的金属。

2）真空环境排除了氧化物、氮化物等杂质存在的可能性，真空熔炼质量保证了材料的高强度。

3）激光束式不进行预热，而电子束式进行预热。 电子束式温差小，残余应力低，需要的加工支持少。

4）粉末在EBM过程中会被预热，粉末会出现假烧结状态，不利于打印小孔和缝隙。 例如，1mm 的孔很容易被粉末堵塞。

5）EBM设备需要真空系统，需要较高的硬件资金投入和维护。 电子束技术的运作会产生X射线（解决方法：真空室的合理设计可以完美屏蔽射线。）