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Electron beam melting (6022 views - 3D Printing Dictionary)

L'EBM, sigla dell'inglese electron beam melting, ovvero fusione a fascio di elettroni, è una tecnologia mediante la quale una sorgente di elevata energia, composta da un fascio opportunamente concentrato e accelerato di elettroni, colpisce un materiale in forma "microgranulometrica" provocandone la fusione completa.
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Electron beam melting

Electron beam melting

L'EBM, sigla dell'inglese electron beam melting, ovvero fusione a fascio di elettroni, è una tecnologia mediante la quale una sorgente di elevata energia, composta da un fascio opportunamente concentrato e accelerato di elettroni, colpisce un materiale in forma "microgranulometrica" provocandone la fusione completa.

Tecnologia

Questo procedimento, che parte direttamente dal metallo puro allo stato di polvere, permette di produrre pezzi finiti e privi di vuoti (caratteristica quast'ultima peculiare di questa tecnologia fino almeno al 2011[1] quando i modelli di SLM (stampanti 3D metallo a tecnologia "Selective Laser Melting") ancora non riuscivano a raggiungere tali prestazioni di alta densità; ora la tecnologia SLM ha raggiunto prestazioni che si avvicinano al procedimento EBM). Il processo di produzione prevede il posizionamento sotto vuoto degli strati di polvere del materiale da fondere, a partire da spessori di circa 0,1 mm e con una capacità di fusione fino a 80 cm3/h. L'operare sotto vuoto, e quindi in assenza di aria, permette anche di lavorare su materiali che altrimenti reagirebbero immediatamente con l'ossigeno producendo composti indesiderati.

Il macchinario, che legge i dati da un modello CAD 3D, è suddiviso in 4 settori:

  • Comando (PC)
  • Potenza (high voltage)
  • Cannone (tubo catodico) ove viene generato il fascio di elettroni
  • Camera (mantenuta a pressione costante (3*10-5))

Il processo di fusione avviene a temperature tipicamente comprese tra 700 e 1.000 °C e permette di ottenere parti sostanzialmente prive di tensioni residue e che pertanto non necessitano di post trattamenti termici dopo la produzione.

La tecnica EBM è stata sviluppata dall'azienda svedese Arcam.[2]

Applicazioni

L'EBM è attualmente usato con successo nei settori aeronautico, aerospaziale e biomedico, in particolare nella fusione di titanio in lega (Ti Al6V4 o puro) per la creazione di protesi articolari biomediche per l'impianto stabile nell'uomo o nell'animale.

Note

  1. ^ “COMPARISON OF SELECTIVE LASER AND ELECTRON BEAM MELTED TITANIUM ALUMINIDES”. L. Loeber, S. Biamino, U. Ackelid, S. Sabbadini, P. Epicoco, P. Fino, J. Eckert, 2011.
  2. ^ “A Year Filled With Promising R&D”. Wohlers Associates Inc., November/December 2002.


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