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我國成功突破大幅面金屬3D打印電子槍陣列掃描技術,,清研智束電子束EBM

3D打印動態(tài)
2021
11/30
09:17
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2021年11月30日,南極熊獲悉,,天津清研智束科技有限公司利用我國自主研發(fā)的2×2電子槍陣列,,完成了直徑400mm鈦合金零件的打印,,標志著我國在全球率先實現(xiàn)了大幅面電子槍陣列掃描,,為進一步實現(xiàn)大尺寸電子束選區(qū)熔化(EBSM)技術奠定了堅實的基礎,。

△電子槍陣列掃描制備的鈦合金零件(直徑400mm)

電子束選區(qū)熔化(Electron Beam Selective Melting,EBSM) 是一種基于高能電子束的粉末床熔融增材制造技術,,可以用于空心,、多孔、網格等復雜整體結構的加工制造,,實現(xiàn)產品結構輕量化和高性能化。

EBSM技術具有能量效率高,、功率大,、粉末床溫度高、制件內應力低等特點,,可實現(xiàn)鈦合金,、鈦鋁合金、高溫合金,、難熔金屬等高性能,、難加工材料復雜構件的增材制造,且成形效率高,、成本低,,可以滿足規(guī)模化量產,、應急狀態(tài)的快速響應制造需求,,已經被歐美國家應用于航空航天、醫(yī)療器械等行業(yè)金屬零部件的規(guī)�,;圃�,。但EBSM設備和工藝的難度較高,目前只有少數(shù)國家掌握,,而且都為單電子槍技術,,成形幅面小,成形零件尺寸受限,難以滿足航空航天大型構件制造的需求,。

十三五期間,,天津清研智束科技有限公司與清華大學、中科院電工所等單位合作,,承擔了科技部增材制造與激光制造重點研發(fā)計劃“大功率,、長壽命、多模式電子槍及陣列研發(fā)與增材制造中的應用”項目,。在項目支持下,,突破了國產長壽命、高穩(wěn)定性電子槍設計制造技術,,研發(fā)成功配備2×2電子槍陣列的大幅面EBSM研究驗證樣機,,解決了槍間干擾、掃描拼接,、多槍集成等技術難題,。經過項目團隊的刻苦攻關,在全球首次實現(xiàn)了基于電子槍陣列的大尺寸鈦合金零件EBSM成形,,使我國在此領域走到了世界前列,。

△配備2×2電子槍陣列的大幅面EBSM研究驗證樣機(掃描幅面430mm×430mm)

電子槍陣列技術的突破,不僅意味著我國在大尺寸EBSM增材制造技術上取得了關鍵性的技術進步,,而且表明我國已全面掌握了EBSM技術,,特別是EBSM工業(yè)化應用依賴的高精度、高可靠性電子槍系統(tǒng)實現(xiàn)了自主可控,,為EBSM這一高效,、高性能的增材制造技術在我國的工業(yè)化應用提供了保障。

此次項目的牽頭單位——天津清研智束科技有限公司自主研發(fā)的3kW單晶陰極電子槍的陰極壽命已達到800小時以上,,達到了國際同類產品的水平,。同時,為保障電子槍陣列掃描,,該公司還研發(fā)了電子槍狀態(tài)監(jiān)控,、電子槍自診斷自恢復以及加工參數(shù)實時修正等功能,確保了多槍復雜系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,。

清研智束公司成立于2015年,,依托清華大學天津高端裝備研究院,專注于EBSM技術,,已針對科研機構,、骨科醫(yī)療器械制造企業(yè)、航空航天制造企業(yè)等客戶推出三大系列6個型號國產EBSM設備,,在國內外主流企業(yè)應用并得到充分認可,。其中,,QbeamAreo350-700為目前全球最大的商業(yè)化EBSM設備,最大成形尺寸達到350mm×350mm×700mm,,打印620mm高的零件僅需130小時,。

商業(yè)化EBSM設備的快速推廣以及電子槍陣列技術的突破,標志著清研智束公司在電子束選區(qū)熔化金屬增材制造技術工業(yè)化應用上取得了重要的進展,,并逐步建立起了自主可控,、自主創(chuàng)新的技術體系,為增材制造技術在我國相關領域的普及應用提供有力保障,。

如您希望了解電子束選區(qū)熔化技術,、了解清研智束更多的產品與服務,請掃描并關注清研智束的微信公眾號-清研智束小Q,。






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