在常規的的金屬3D列印熱源中，強激光，等樣品離子，電子束，占據了大多數打印機設計，前兩種熱源，功率低，簡單安全，容易控制，但是由於激光自身能量密度低，導致在燒結沉積耐高溫金屬時，往往燒結不致密，內部空泡過多，金屬粉表面還會折射與反射激光，導致吸收率進一步下降，會導致整體強度不足，無法直接制造高強度機械零件並RP使用 ，而等離子體聚合不細，無法像電子束一樣被收縮環控制光斑直徑，雖然等離子溫度足夠融化耐高溫金屬材料，但是光斑點無法向激光那麼精細，導致打印物品表面粗糙度極大，即使使用CNC進行車銑，也難以處理表面問題。
電子束由電子束噴槍直接發射，在以收縮環進行收縮，並控制偏轉方向，由於電子束不同於光子，具有初始質量，所以動能極大，在能量密度上電子束高於激光近一倍，且不會被金屬顆粒折射反射，能量吸收率可達百分之60以上，可以直接以致密金屬燒結成型，是目前激光無法比擬的，而在熱源持續性上，電子束也要優於激光，由於激光器的能量轉換過低， 100W的激光斑點溫度僅600度左右，如果想達到1400-1800度金屬燒結的溫度，激光器功率則要超過1000W，在長時間使用時，激光器會產生高熱，對激光器透鏡片，電極等損害極大，且激光器散熱系統龐大，多是采用液態制冷維護與制備，極其不便，在持續使用時，容易引發功率過載導致燒結能量降低，燒結強物品度減小，而電子束噴槍在真空環境下加載千伏高壓電後會直接射出高速的電子束射流，溫度極高，依靠收縮環收縮光斑直徑，並用改變噴射方向，由於不受冷卻系統的束縛，電子束能量可持續保持，持續燒灼金屬進行沉積，持續性好。
在打印速度上電子束可以以高功率持續進行沉積快速燒結，無需等待推粉板進行推粉3D列印，撲粉，打印速度持續上升，如果結合五軸加工中心，可以在五個維度進行打印，減少切片軟件的影響，而激光燒結打印機多數是三軸，在形成方位上，明顯不足。
對比常見的激光燒結打印機，電子束打印機結合五軸加工的優勢極大。
五軸加工在CNC制造業應用較多，相比於三軸，五軸可以以更多的方向進行加工，可以在模型傾斜面，垂直面，進行加工，還可以自身旋轉 。
但在3D列印業內的五軸使用的卻寥寥無幾，五軸雖然在設計上難度極大，須要一套復雜的控制系統進行配合，單是在成型上卻可以用多種角打樣度進行打印，可以摒棄復雜的支撐結構，並可以直接結合精密車銑，對打印物品直接進行精加工，這在3D金屬打印上可以說是質的飛越，目前只有少數國外廠商才持有這項技術，並進行了技術封鎖。而機械臂則不受機器框架的束縛，擁有很大的自由度，可以逆向工程充分利用機械臂的萬像結構，進行打印，對於電子束沉積式打印則可直接將加熱端直接連接在機械臂上進行打印，
留言列表
