Новая система EBuild 850 PBF‑EB от ALD

Немецкий производитель оборудования ALD Vacuum Technologies разработал свою новую систему электронно‑лучевого порошкового наплавления EBuild 850 (PBF‑EB) для производства крупногабаритных металлических компонентов.

По сути, EBuild 850 использует электронный луч в вакууме для плавления металлического порошка в объёме 850×850×1000 мм³, что позволяет производить компоненты высотой до 1000 мм. Производитель указал максимальную скорость плавления 1000 см³/ч, поддерживаемую электронным лучом мощностью 45 кВт. Это делает систему идеальной для таких отраслей, как аэрокосмическая промышленность, производство насосов и газовых турбин, где требуются крупные металлические детали и высокотемпературные материалы.

«Вместо удаления материала, как при фрезеровании, компоненты изготавливаются слой за слоем, при этом сырьё выборочно плавится при помощи источника высокой энергии, такого как лазер или электронный луч», - объясняет доктор Александер Классен, вице‑президент по аддитивному производству в ALD.

Машина построена вокруг подвижной камеры формирования, технологической камеры с узлом нанесения порошка и отдельного блока экстракции для подготовки порошка и удаления деталей. Для повышения коэффициента использования дополнительная вторая камера формирования позволяет подготавливать одну камеру, пока работает другая. Внутри системы порошковый слой может весить до 15 тонн и позиционируется блоком извлечения с заявленной повторяемостью около 0,01 мм по всей высоте формирования в 1000 мм.

Во время производства порошок наносится слоями и выборочно плавится, когда электронный луч движется по заранее определённым траекториям инструмента; для управления лучом используется магнитное отклонение. Система разработана для длительных высоких тепловых нагрузок и включает тепловые экраны, водяное охлаждение и датчики; подвижные узлы и элементы обработки порошка рассчитаны на повышенные температуры и среду металлической пыли.

EBuild 850 работает в температурном диапазоне 700–1200 °C, что позволяет обрабатывать такие материалы, как титановые сплавы (включая Ti‑6Al‑4V), никелевые сплавы и титановые алюминиды. Работа при таких температурах снижает остаточные напряжения, возникающие в процессе аддитивного производства металлов, особенно в крупных или геометрически сложных компонентах.

Обработка порошка является ключевым элементом общей конструкции системы. EBuild 850 предназначена для работы с порошками с более широким распределением размеров частиц, чем обычно требуется для PBF. Это позволяет повторно использовать излишки порошка собственного производства, а также нестандартные материалы от сторонних поставщиков. По данным ALD, сочетание мощности луча, контроля процесса и более толстых слоёв расплава обеспечивает стабильную обработку даже при неоднородных партиях порошка.

Мониторинг процесса интегрирован непосредственно в рабочий процесс сборки, а не рассматривается как отдельный этап контроля. Электронный луч используется для наблюдения за каждым слоем в процессе его создания, по принципу, сопоставимому со сканирующей электронной микроскопией.