Fusão de feixes de electrões (processo EBM)
Este artigo é sobre a fusão por feixe de electrões ou EBM, abreviadamente, de Electron Beam Melting. Após uma apresentação da construção e funcionamento das impressoras EBM, são examinadas as vantagens e desvantagens deste processo.
Como é construída uma impressora EBM?
Uma impressora EBM é geralmente constituída pelos seguintes elementos:
- Câmara de vácuo para gerar um alto vácuo
- Coluna de feixe de electrões
- Feixe de electrões
- Bobinas electromagnéticas para deflectir o feixe de electrões
- Lente para focar o feixe de electrões
- 2 câmaras de pó com material de base
- Rodo para distribuição uniforme do material de partida no espaço de instalação
- Espaço de construção com plataforma que se move para cima e para baixo
Como funciona o procedimento EBM?
A fusão por feixe de electrões (EBM) utiliza um feixe de electrões para fundir material em pó (metal). O pó é pré-aquecido a uma temperatura entre 700°C e 1000°C, dependendo do material de partida.
O feixe de electrões da coluna de feixes de electrões é guiado através de uma lente de focagem. Este feixe focado passa então por uma unidade de deflexão onde o feixe é desviado para o ponto desejado utilizando electroímanes. (semelhante à experiência com um tubo Braun das lições de física(artigo da Wikipédia sobre este assunto))
Para conseguir este efeito, é necessário um espaço sem ar, razão pela qual todo o processo de impressão no processo EBM tem lugar num alto vácuo. O vácuo também assegura que o pó metálico aquecido não oxida. Isto significa que grande parte do material não utilizado pode ser utilizado em processos de impressão posteriores.
Quando o feixe de electrões atinge o ponto desejado, o calor derrete o material de partida e o arrefecimento solidifica-o. A plataforma de construção desce uma camada de altura, permitindo que a camada seguinte de pó seja aplicada. A aplicação é feita com um sistema de rodo rodo, o que dá um resultado consistente.
Posteriormente, esta camada é “bombardeada” com o feixe de electrões. O material fundido liga-se com a camada inferior, criando um objecto tridimensional camada por camada.
Fundição de feixes de electrões – Quais são as vantagens e desvantagens do processo?
Vantagens da MBE
- Imprimir objectos com uma alta densidade até cerca de 100% possível
- Alta resiliência mecânica dos objectos impressos (semelhante aos processos clássicos de fabrico)
Desvantagens da MBE
- Impressão lenta
- Longo processo de arrefecimento após a impressão
- Caro para comprar e para usar
- O pós-processamento dos objectos impressos envolve um grande esforço
- Cria superfícies muito ásperas
- Resolução mais baixa do que, por exemplo, a fusão selectiva por laser
Fontes/ leitura posterior:
