盲盒：西空智造電子束點打印技術(shù)樣件，3D打印盲盒直播

2025年2月13日晚上8點，南極熊舉行了第二場3D打印盲盒開箱直播​，講解全國3D打印廠商快遞給南極熊的樣件，其中西空智造寄來了電子束點打印技術(shù)樣件。

點打印無支撐純銅線圈
設(shè)備：M420
材料：純銅
應(yīng)用行業(yè)：汽車行業(yè)

電子束點打印技術(shù)是西空智造基于電子束選區(qū)熔化算法基礎(chǔ)上開發(fā)的一種新的掃描工藝（國內(nèi)首家），特點是打印過程無應(yīng)力、熱量堆積小、可實現(xiàn)實時組織編輯及無支撐打印能力，適合發(fā)動機葉片、新能源電動車等領(lǐng)域。

電子束點打印技術(shù)
增材制造是實現(xiàn)輕量化、功能結(jié)構(gòu)一體化和快速敏捷制造的重要技術(shù)途徑，全球相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達數(shù)百億美元，還會繼續(xù)增長。但受限于傳統(tǒng)增材制造技術(shù)特點，產(chǎn)業(yè)潛能遠未發(fā)揮出來。增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“痛點”是性能問題，“堵點”是成本高。

電子束選區(qū)熔化技術(shù)具有高真空低應(yīng)力、高能量利用率、高速響應(yīng)等優(yōu)勢，適合TiAl、純銅/銅合金等高熔點、高反、硬脆材料等高質(zhì)量成形。現(xiàn)有電子束選區(qū)熔化普遍采用“線掃描”策略，存在“熱控”能力差、零件幾何形狀變形、難以將直線擬合到復雜構(gòu)建區(qū)域、精度差等問題，迫切需要解決。

西空智造公司在國內(nèi)首次提出電子束點打印技術(shù)，該技術(shù)是將電子束“線“掃描改為”點掃描”（精度提高），實現(xiàn)瞬間產(chǎn)生成千上百個“點熔池”，達到“單槍多束點面熔”的效果（效率提高），其核心思想在于三點：一是保持打印過程中熔池及凝固/冷卻過程一致；二是避免啟、停中間各處“熔化-凝固-冷卻”熱歷史不同及由于熔池瑞利不穩(wěn)定引起的熔道波動及幾何變形（影響精度的主要因素）；三是控制時間、空間上相鄰區(qū)域能量輸入的復雜熱影。下圖是公司M100型號電子束點打印設(shè)備及打印件：

設(shè)備參數(shù)：
設(shè)備成形尺寸：Φ100×150mm
束斑直徑：0.18mm（5mA下束時）
粉床溫度：1200℃
電子槍功率：3KW
打印精度：≤0.2mm
具備間接加熱功能

點打印產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方向
1、定向晶渦輪葉片高性能-高精度制造。發(fā)動機次高溫部件、裝甲車/船用/車用增壓渦輪等鈦鋁合金部件高性能-高精度增材制造；
2、銅及銅合金火箭發(fā)動機噴管、動力/散熱/電力領(lǐng)域熱交換器、電感器等復雜結(jié)構(gòu)高精度-低成本-高效率增材制造；
3、推廣用于各類耐高溫、易開裂、難加工、激光高反金屬材料低成本-高效率增材制造。

目標
部分替代鍛鑄工藝；與智能制造結(jié)合，建立智能生產(chǎn)線，進一步提高制造效率、降低成本、保證質(zhì)量，制造成本比SLM成數(shù)量級降低，推動產(chǎn)業(yè)規(guī)模新爆發(fā)。

電子束打印純銅銅合金和綠光打印純銅銅合金的對比
1.綠光的能量密度是10的6次方，電子束的能量密度是10的8次方，遠高于綠光。

2.設(shè)備成本:綠光設(shè)備目前的成本明顯偏高。

3.純銅容易氧化，影響性能。綠光的打印環(huán)境不是真空，容易在打印過程中生成氧化亞銅。

4.真空環(huán)境下的電子束氣孔缺陷更少，打印件致密度更高。

5.綠光打印純銅銅合金過程不能預熱。溫度梯度大，打印零部件易開裂。

6.電子束兼容高熔點的銅合金，這一點很重要。

7.一般認為，電子束打印的零件粗糙度比較大，很大的原因在于預熱溫度高，導致粉末固化在零件表面或者層與層之間，但是，在打印純銅或者銅合金時，我們發(fā)現(xiàn)，電子束打印的精度很高，那是因為，打印純銅，銅合金的時候，電子束的預熱溫度很低。精度大幅度提高。

8.純銅，銅合金粉末成本方面，電子束的粉末價格遠低于激光粉末價格。

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