GE推出適合高溫合金加工的Spectra H金屬3D打印設(shè)備

GE與電子束熔融（EBM）金屬3D打印技術(shù)的正面“擁抱”，是從2013年收購(gòu)的意大利Avio航空公司開(kāi)始的，GE的渦輪葉片使用先進(jìn)的航空航天材料鈦鋁（TiAl）制造。這種材料比常用于低壓渦輪葉片的鎳基合金輕50％左右。使用由鈦鋁材料制成的葉片，整個(gè)低壓渦輪機(jī)的重量可以減少20％，而電子束熔融（EBM）金屬3D打印技術(shù)可以以比激光熔融技術(shù)更高的效率來(lái)加工葉片，這正是GE所需要的。

針對(duì)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展需要，GE增材制造推出了一種高通量的增材制造系統(tǒng)-Arcam EBM Spectra H，這款設(shè)備用于處理高溫合金材料的加工，并避免出現(xiàn)裂紋。不僅是性能的提升，這款設(shè)備的構(gòu)建體積也擴(kuò)大了，Spectra H將能夠在超過(guò)1000°C的溫度下生產(chǎn)更大的零部件。

隨著制造商向批量生產(chǎn)邁出重要步伐，需要更大、更快速的工業(yè)化解決方案。Arcam EBM Spectra H針對(duì)產(chǎn)業(yè)化需求而生，材料方面目前可支持TiAl和718合金，并將從2019年開(kāi)始適用于鎳基超合金的加工。介于鎳基超合金在高溫時(shí)有很高的持久、蠕變和疲勞強(qiáng)度，Arcam EBM Spectra H在材料方面的應(yīng)用擴(kuò)展將打開(kāi)新的市場(chǎng)空間。

當(dāng)然，GE增材制造并不滿足于這些，GE的材料科學(xué)小組目前正在研究更寬范圍的高溫材料，包括鎳基高溫合金、鎢、鈷鉻合金、不銹鋼和金屬基復(fù)合材料。

Arcam EBM Spectra H融合了一系列新功能和增強(qiáng)功能：

- 自動(dòng)校準(zhǔn)的6kW光束，所有預(yù)熱和后加熱步驟所需時(shí)間減少一半

- 構(gòu)建體積從200x200x380mm增加到Ø250x430mm

- 帶有防塵環(huán)境的閉環(huán)系統(tǒng)

- 活動(dòng)隔熱屏可改善絕緣

- 自動(dòng)粉末分配和粉末回收系統(tǒng)

- 旋風(fēng)分離器和磁力分離器可實(shí)現(xiàn)最大化的粉末控制

視頻：GE航空航天增材制造中心

GE增材制造表示，3D打印機(jī)的構(gòu)建速度提升了50％。使用可移動(dòng)的隔熱屏進(jìn)行熱量管理的旨在更好的控制構(gòu)建區(qū)域內(nèi)的溫度。改進(jìn)的分層程序減少了對(duì)加熱的需求，為整個(gè)構(gòu)建節(jié)省了大約五個(gè)小時(shí)。

利用Arcam xQam自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)可以獲得更高的位置和對(duì)焦精度，無(wú)需手動(dòng)校準(zhǔn)。它將過(guò)程從原來(lái)的三小時(shí)到四小時(shí)減少到十五分鐘。 GE增材制造表示，這項(xiàng)創(chuàng)新將被納入Arcam EBM Spectra H和所有Qplus系統(tǒng)。

此外，在Arcam EBM Spectra H的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，為了減少對(duì)操作人員的依賴性并納入自動(dòng)化技術(shù)，粉末的重量是在PRS和料斗加料站內(nèi)進(jìn)行控制，而讀取位置的校準(zhǔn)只需要在材料更換期間進(jìn)行，不再需要在機(jī)器啟動(dòng)之前進(jìn)行。

操作員也將受到避免粉末吸入的保護(hù)，封閉式粉末處理不僅保證批次的完整性并降低粉末污染風(fēng)險(xiǎn)。自動(dòng)化的旋風(fēng)分離器可用于粗顆粒粉末的過(guò)濾回收工作，整個(gè)設(shè)備不僅更高效，也更加適合生產(chǎn)級(jí)別的應(yīng)用。

GE收購(gòu)Arcam之后，國(guó)際上曾經(jīng)有過(guò)一些關(guān)于GE是否會(huì)將Arcam”冷藏“之類的討論與擔(dān)心，畢竟大多數(shù)時(shí)間 GE在Concept Laser方面的動(dòng)作頻頻，而在Arcam方面幾乎沒(méi)有任何動(dòng)靜。而通過(guò)GE迅速增資將Arcam全部收購(gòu)并從股票市場(chǎng)退市來(lái)看，GE不僅不會(huì)”冷藏“電子束技術(shù)，而且還會(huì)有更大的動(dòng)作。

電子束加工比激光加工的一個(gè)直觀的優(yōu)勢(shì)是低殘余應(yīng)力，并且由于在整個(gè)加工過(guò)程中的低殘余應(yīng)力，設(shè)計(jì)僅需要較少的支撐，并且零件通常容易脫落。

來(lái)源：3D科學(xué)谷