電子束熔融（EBAM）3D打印工藝與傳統(tǒng)鍛造相比有哪些優(yōu)勢？

不久之前，著名美國武器制造商洛克希德·馬丁公司花了400萬美元夠買了一臺Sciaky公司的EBAM設(shè)備，因?yàn)樗坏苤圃斐鏊麄冃枰闹睆浇?50厘米的燃料箱，而且能將成本降低近50%。那么，除了能節(jié)約金錢，與傳統(tǒng)的鍛造工藝相比，EBAM的優(yōu)勢還有哪些呢？

洛克希德·馬丁空間系統(tǒng)公司的EBAM設(shè)備

先來了解一下什么是鍛造。它是一種利用鍛壓機(jī)械對金屬原料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、形狀和尺寸的工件的加工方。該工藝能消除金屬在冶煉過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化金屬的微觀組織結(jié)構(gòu)，以及保存下完整的金屬流線。所以通常情況下，鍛件的機(jī)械性能一般都會優(yōu)于同材料的鑄件。

再來了解一下EBAM。據(jù)南極熊了解，這種技術(shù)與其它使用激光燒結(jié)金屬顆粒粉末的3D打印技術(shù)不同，主要原理是利用高功率的電子束在真空環(huán)境中，以1000℃的高溫融化金屬絲材料來制造金屬部件，最高沉積速率可達(dá)數(shù)十磅/小時。這種工藝最大的優(yōu)點(diǎn)就是制造出來的金屬部件近乎純凈，并且不需要任何類型的后期熱處理。除了制造金屬部件，該技術(shù)也可用于修復(fù)受損的部件或者增加模塊化部件。這其中最大的優(yōu)點(diǎn)則是不會產(chǎn)生傳統(tǒng)焊接或金屬連接工藝中常見的接縫或者其它弱點(diǎn)。

下面就是在不考慮總設(shè)備投資，絲材價格，工序與人員技能等要求的情況下，EBAM在應(yīng)用方面的優(yōu)勢：

· 交貨期

在這點(diǎn)上，EBAM優(yōu)勢明顯，因?yàn)樗?D打印技術(shù)，可以直接實(shí)現(xiàn)幾乎任意的幾何結(jié)構(gòu)。相對的，鍛造不但需要工具，具體而言是模具，而且，制造這些模具通常需要耗費(fèi)很長時間。所以，這個優(yōu)點(diǎn)令EBAM很適合航空航天行業(yè)，因?yàn)樵撔袠I(yè)需要的零部件通常都是小批量的。

· 后期加工

兩種工藝都是近凈成形工藝，但EBAM更接近凈型，而且由于是直接成型，幾乎不會浪費(fèi)材。這點(diǎn)又令其在航空航天領(lǐng)域占盡了優(yōu)勢，因?yàn)樵擃I(lǐng)域所用的材料，比如金屬鈦，往往是非常昂貴的。另外，EBAM在材料去除方面也能減少約50%。這點(diǎn)能帶來的好處也很明顯，就是能減少后期使用機(jī)床進(jìn)一步加工時的刀具使用和冷卻液消耗，縮短加工時間和設(shè)備投資回收周期。

· 集成性

鍛造是一種與特定設(shè)備聯(lián)系在一起的加工過程，也就是說需要物流、庫存管理和供應(yīng)鏈的配合，而EBAM則不需要這些。它可以單獨(dú)使用，也可以與熱處理、粗加工、精加工、無損檢測同處一室，聯(lián)合作業(yè)。

· 質(zhì)量控制

EBAM可以在制造中實(shí)現(xiàn)實(shí)時質(zhì)量控制。其閉環(huán)控制系統(tǒng)能通過整個構(gòu)建參數(shù)保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到要求，也能通過調(diào)整能量大小使零件的幾何形狀、化學(xué)與微觀結(jié)構(gòu)保持一致。

· 雙絲


EBAM設(shè)備有兩個獨(dú)立控制的送料裝置，所以能在制造時將兩種不同的金屬融合到一起，從而實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用，而這是鍛造不具備的。

綜上所述，EBAM在很多方面都是優(yōu)于傳統(tǒng)鍛造工藝的。不過考慮到它也有許多不如后者的地方，所以也許，傳統(tǒng)的鍛造企業(yè)可以將EBAM設(shè)備也引入到生產(chǎn)中，與原有的鍛造設(shè)備組合成一種互補(bǔ)的聯(lián)合制造系統(tǒng)，同時獲得雙方的長處，從而提升自己的生產(chǎn)力和效率，獲得更大的競爭優(yōu)勢。

轉(zhuǎn)自3D科學(xué)谷