V posledních letech se v Číně daří technologii laserového 3D tisku kovů a přední společnosti Polylite, Farsoon High-Tech a Yijia 3D rychle rostou. V oblasti kovového 3D tisku elektronovým paprskem existuje také silný domácí výrobce, kterým je náš výrobce zařízení SEBM SLAM.

Vlastní vyvinuté elektronové dělo, hluboce se zabývající zařízením pro selektivní tavení elektronovým paprskem

Na rozdíl od většiny výrobců 3D tisku z kovu, kteří jako zdroj tepla používají laser, se společnost SLAM intenzivně zabývá technologií 3D tisku z kovu pomocí elektronového paprsku. Jako jedna z prvních společností v Číně, která vyvinula komerční zařízení SEBM, uvedla společnost SLAM v roce 2015 na trh první komerční zařízení SEBM v Číně a dosáhla prodeje několika kusů. V roce 2023 společnost SLAM v reakci na úzká místa v oblasti přesnosti, nákladů a životnosti elektronové pistole vyvinula v oboru jedinečnou vysoce přesnou, výkonnou, dlouhou životnost a levnou elektronovou pistoli s nepřímým ohřevem a dosáhla nezávislého řízení základních komponent. Maximální výkon elektronového děla dosahuje 10 kW, což umožňuje rychle předehřát široké moučné lože na teplotu vyšší než 1100 ℃ a výrazně zlepšit účinnost tisku; změnou průřezových charakteristik katody lze řídit průměr paprskové skvrny při vysokém výkonu a průměr paprskové skvrny v široké oblasti lze přesně snímat s průměrem menším než 100 μm, což splňuje požadavky na vysoce přesnou výrobu dílů; životnost celé katodové sestavy elektronového děla je více než 500 hodin, což odpovídá skutečné životnosti přímo vyhřívané katody LaB6, která splňuje požadavky na výrobu velkorozměrových dílů nebo dlouhodobý tisk na stoh; katoda i pomocná katoda elektronového děla jsou vyrobeny z wolframu, který má dobrou životnost a náklady jsou nižší než 30% přímo vyhřívané katody LaB6, což splňuje požadavky na výrobu levných sériových dílů.

Společnost SLAM zároveň s ohledem na různé scénáře použití uvedla na trh řadu zařízení SEBM vybavených různě výkonnými elektronovými děly s interním ohřevem. Zařízení jsou vybavena různými balíčky pro zpracování materiálů, jako jsou slitiny titanu, žáruvzdorné kovy a slitiny, TiAl a další křehké a obtížně zpracovatelné materiály, měď a slitiny mědi, zirkonium a slitiny zirkonia, vysokoteplotní slitiny na bázi niklu, keramické/kovové kompozitní materiály atd. Zaměřte se na tři hlavní oblasti použití: lékařství, automobilový průmysl a letectví.

●Y150 Plus, výkon elektronového děla 3 kW, přesnost tváření ±0,1 mm, velikost tváření 170 × 170 × 180 mm;

●T200, výkon elektronového děla 6 kW, přesnost tváření ±0,2 mm, velikost tváření 200 × 200 × 450 mm;

●H400, výkon elektronového děla 10 kW, přesnost tváření ±0,3 mm, velikost tváření 400 × 400 × 400 mm.

Využitím zařízení SEBM s nezávislými právy duševního vlastnictví vytvořil systém SLAM tři hlavní scénáře použití v lékařství, automobilovém průmyslu a letectví, zejména v lékařské a automobilové oblasti. Ortopedické implantáty SEBM a indukční cívky z čisté mědi byly masově aplikovány v mnoha navazujících podnicích. V roce 2023 byly “Standardizovaná masová aditivní výroba trabekulárního acetabulárního pohárku” a “Masová výroba vysokofrekvenčních indukčních cívek z čisté mědi pro automobily” společnosti SLAM vybrány Ministerstvem průmyslu a informačních technologií do seznamu typických aplikačních scénářů pro aditivní výrobu. Společnost SLAM zřídila centrum 3D tisku s více než 50 instalovanými zařízeními SEBM, které zákazníkům poskytuje sériovou výrobu složitých kovových dílů.

Technologie SEBM má ve zdravotnictví tyto výhody: vysoká efektivita výroby, nízké výrobní náklady, vysoká vakuová čistota, není třeba tepelné zpracování a řezání drátů. Společnost SLAM, která se opírá o zařízení a postupy s nezávislými právy duševního vlastnictví, zřídila výrobní linku na výrobu ortopedických implantátů SEBM s roční výrobní kapacitou 100 000 kusů, která dodává firmám vyrábějícím zdravotnické prostředky především polotovary ortopedických implantátů na míru a standardizované polotovary. Výrobky zahrnují acetabulární pohárky, kolenní protézy a zařízení pro meziobratlovou fúzi a materiály zahrnují slitiny titanu, tantalu a zirkonia a niobu. Kromě výrazného zkrácení výrobního cyklu jsou po hromadné výrobě pomocí SEBM výrobní náklady na polotovary ortopedických implantátů nižší než při tradiční metodě obrábění + stříkání.

Kromě toho společnost SLAM díky svým výhodám v oblasti surovin, vybavení a technologií úspěšně pomohla systému acetabulárního kalíšku z titanové slitiny společnosti Wuhan Mindray Technology Co., Ltd. získat osvědčení o registraci zdravotnického prostředku třídy III vydané Státním úřadem pro kontrolu potravin a léčiv v červenci 2023 (číslo osvědčení o registraci: National Medical Registration 20233131002). Struktura pórů 3D tištěného acetabulárního kalíšku elektronovým paprskem má trojrozměrnou spojitost 100%, vysokou pórovitost, vysoký koeficient tření a nízký zbytek prášku. Má vynikající efekt prorůstání kosti a zajišťuje počáteční stabilitu protézy po implantaci. Od založení projektu po certifikaci uplynuly pouhé 2 roky. Uvádí se, že tento výrobek je prvním výrobkem ortopedické implantátové protézy v naší zemi, který využívá domácí zařízení pro 3D tisk elektronovým paprskem + plně zpracovaný domácí prášek k získání certifikátu o registraci zdravotnického prostředku třídy III, což značí, že domácí ortopedické implantáty tištěné elektronovým paprskem vytvořily nezávislý, kontrolovatelný a inovativní systém výzkumu, vývoje a výroby. Osoba odpovědná za společnost SLAM uvedla, že kromě společnosti Mindray pomáhala společnost také mnoha společnostem vyrábějícím zdravotnické prostředky při registraci a certifikaci ortopedických implantátů SEBM.

V oblasti automobilového průmyslu společnost SLAM v reakci na technické potřeby indukčního ohřevu automobilových dílů vyvinula balíček tvářecích procesů pro čistou měď a některé druhy měděných slitin a vyvinula 3D tisk indukčních cívek z čisté mědi s různými specifikacemi pomocí elektronového paprsku. Ve srovnání s tradiční metodou tváření indukčních cívek, která se opírá o soustružení, frézování, vrtání, broušení a svařování, mají 3D cívky z čisté mědi vytištěné elektronovým paprskem výhodu vysoké hustoty (>99,8%), dlouhé životnosti (2-3krát vyšší než u tradičních postupů), vynikající vodivosti (vodivost 98% IACS), krátkého výrobního cyklu (jeden díl je 1/7 tradičních postupů) a dobrého kalicího účinku.

V současné době byly indukční cívky z čisté mědi vytištěné technologií SEBM společnosti SLAM ověřeny a použity ve výrobních linkách více než 20 předních společností vyrábějících automobilové díly v Číně a uživatelské zkušenosti jsou vynikající.

V oblasti letectví a kosmonautiky, v reakci na potřeby výroby titanových hliníkových lopatek motorů, vyvinula společnost SLAM speciálně model T200 a výška tisku 450 mm umožňuje skládat dvě vrstvy kovových lopatek. Osoba odpovědná za společnost SLAM uvedla, že pokud se titanové hliníkové materiály tisknou pomocí technologie SLM, je napětí velmi velké a snadno se deformují nebo praskají. Při tisku pomocí technologie SEBM však může teplota předehřevu dosáhnout i tisíce stupňů Celsia, což může účinně snížit napětí a zajistit stabilitu a efektivní tvarování lopatek. Kromě toho bylo dosaženo velkého počtu aplikací při rychlém návrhu a výrobě tenkostěnných dílů, složitých struktur, lehkých a hmotnost snižujících struktur a strukturálních a funkčních integračních dílů.

Na rozdíl od zařízení SLM, která obvykle používají importované lasery a galvanometry, musí výrobci zařízení EBM samostatně zvládnout základní komponenty elektronového děla, takže musí čelit větším výzvám. Vzhledem k tomu, že technologie SLM se vyvíjí směrem k metrové velikosti a strategii více laserů, společnost SLAM doufá, že prohloubí svůj výzkum v oblasti řešení s jednou elektronovou pistolí, a v dalším kroku plánuje vyvinout zařízení, které může dosáhnout velikosti výlisku 650 mm prostřednictvím jediné elektronové pistole.