电子束加工特点报告-3D打印技术及应用实例

电子束加工特点如下：

1）电子束能够极其微细地聚焦，甚至能聚焦到0.1µm，所以加工面积可以很小，是一种精密微细的加工方法。

2）电子束能量密度很高，属非接触式加工，可加工材料范围很广，对脆性、韧性、导体、非导体及半导体材料都可加工。

3）电子束的能量密度高，因而加工生产率很高。例如，每秒钟可在2.5mm厚的钢板上钻50个直径为0.4mm的孔。

4）由于电子束加工是在真空中进行，因而污染少，加工表面不氧化，特别适用加工易氧化的金属及合金材料，以及纯度要求极高的半导体材料。

5）电子束加工需要一整套专用设备和真空系统，价格较贵，生产应用有一定局限性。

与激光束相比，电子束具有如下诸多的优点：

1）能量利用率高。电子束的能量转换效率一般为75%以上，比激光的要高许多。(www.xing528.com)

2）无反射、加工材料广泛。金、银、铜、铝等对激光的反射率很高，且熔化潜热很高，不易熔化，而电子束加工不受材料反射的影响，很易加工激光加工难加工的材料。

3）功率高。电子束可以容易地做到几千瓦级的输出，而大多数激光器功率在1～5kW之间。

4）对焦方便。激光束对焦时，由于透镜的焦距是固定的，所以必须移动工作台；而电子束则是通过调节聚束透镜的电流来对焦，因而可在任意位置上对焦。

5）加工速度更快。电子束设备靠磁偏转线圈操纵电子束的移动来进行二维扫描，扫描频率可达20kHz，不需要运动部件；而激光束设备必须转动反射镜或依靠数控工作台的运动来实现该功能。

6）运行成本低。据国外统计，电子束运行成本是激光束运行成本的一半。激光器在使用过程中要消耗气体，如N₂、CO₂、He等，尤其是He的价格较高；电子束一般不消耗气体，仅消耗价格不算很高的灯丝，且消耗量不大。

7）设备可维护性好。电子束加工设备零部件少的特点使得其维护非常方便，通常只需更换灯丝；激光器拥有的光学系统则需经常进行人工调整和擦拭，以便其发挥最大功率。