Электронно-лучевое изготовление произвольной формы ( EBF 3 ) - это аддитивный производственный процесс, при котором создаются детали почти чистой формы, требующие меньшего количества сырья и окончательной обработки, чем традиционные методы производства. Он использует сфокусированный электронный луч в вакууме для создания ванны расплава на металлической подложке.
История
Использование электронно-лучевой сварки для аддитивного производства было впервые разработано Вивеком Даве в 1995 году в рамках его докторской диссертации в Массачусетском технологическом институте. [1] Этот процесс получил название изготовления твердого тела произвольной формы электронным лучом (EBSFF). Исследовательский центр NASA Langley Research Center (LaRC) разработал этот процесс, в дальнейшем назвав его «изготовление электронным пучком произвольной формы» (EBF 3 ). Процесс аддитивного производства в первую очередь был разработан и спроектирован Карен Тамингер, инженером по исследованиям материалов NASA LaRC. EBF 3 - это запатентованный НАСА процесс аддитивного производства, предназначенный для создания деталей почти чистой формы, требующих меньшего количества сырья и финишной обработки, чем традиционные методы производства. EBF 3 - это процесс, с помощью которого НАСА планирует создавать металлические детали в условиях невесомости ; этот процесс слоя-аддитивный использует электронный пучок и твердый провод сырье изготовить металлические конструкции. Высокая эффективность электронного луча и исходного сырья делает процесс EBF 3 подходящим для использования в космосе. С 2000 года группа исследователей из NASA LaRC возглавила фундаментальные исследования и разработку этого метода аддитивного производства металлических аэрокосмических конструкций. Аддитивное производство включает в себя процессы, в которых детали создаются путем последовательного добавления материала, а не путем его резки или шлифования, как при традиционной механической обработке. Аддитивное производство является результатом таких методов быстрого прототипирования, как стереолитография, впервые разработанных для неструктурных пластиковых деталей более 30 лет назад. [2]
Процесс
Функциональная концепция EBF 3 заключается в создании металлической детали почти чистой формы непосредственно из файла автоматизированного проектирования (CAD). Современные методы компьютерной обработки начинаются с модели САПР и используют постпроцессор для написания инструкций обработки (G-код), определяющих траектории режущего инструмента, необходимые для изготовления детали. EBF 3 использует аналогичный процесс, начиная с модели CAD, численно разделяя ее на слои, а затем используя постпроцессор для написания G-кода, определяющего путь осаждения и параметры процесса для оборудования EBF 3 . [3] Он использует сфокусированный электронный пучок в вакууме для создания ванны расплава на металлической подложке. Луч перемещается относительно поверхности подложки, в то время как металлическая проволока подается в ванну расплава. Осадок затвердевает сразу после прохождения электронного луча, имея достаточную структурную прочность, чтобы поддерживать себя. Последовательность повторяется с добавлением слоев для получения детали почти чистой формы, требующей только чистовой обработки. Процесс EBF 3 масштабируется для компонентов размером от долей дюйма до десятков футов, что ограничивается, главным образом, размером вакуумной камеры и количеством доступного материала для проволоки. [4]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Дейв, Вивек Рамеш (1995). Изготовление материалов с помощью электронного пучка (ЭП) (Диссертация). Массачусетский Институт Технологий. ЛВП : 1721,1 / 11505 .
- ^ https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20080013538_2008013396.pdf Изготовление электронного луча произвольной формы для рентабельной формы ближней сети.
- ^ http://www.nasa.gov/topics/aeronautics/features/electron_beam.html Из ничего, что-то: один слой за раз.
- ^ http://www.techbriefs.com/content/view/478/34/Портативная электронно-лучевая система производства произвольной формы.
Внешние ссылки
- Видео: EBF3 - Изготовление электронного луча в свободной форме
- Изготовление электронного луча произвольной формы для экономичной формы, близкой к чистой
- Из ничего, что-то: слой за слоем
- Электронно-лучевая система изготовления произвольной формы
- Устройство вроде репликатора Star Trek находится в разработке