WikiDer > Электронно-лучевое изготовление произвольной формы

Electron-beam freeform fabrication
Инженеры НАСА тестируют EBF3 система во время параболического полета в 2007 году.

Электронно-лучевое изготовление произвольной формы (EBF3) - это процесс аддитивного производства, который позволяет почти сетчатая форма детали, требующие меньшего количества сырья и финишной обработки, чем традиционные методы производства. Он использует сфокусированный электронный пучок в вакуумной среде 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 пучком (EBSFF). Исследовательский центр НАСА в Лэнгли (LaRC) разработала процесс, в дальнейшем назвав его изготовление электронным лучом произвольной формы (EBF3). Процесс аддитивного производства был разработан и спроектирован Карен Тамингер, инженером по исследованиям материалов в NASA LaRC. EBF3 это запатентованный НАСА процесс аддитивного производства, предназначенный для создания деталей почти чистой формы, требующих меньшего количества сырья и финишной обработки, чем традиционные методы производства. EBF3 это процесс, посредством которого НАСА планирует построить металлические детали в нулевая гравитация среды; этот процесс с добавлением слоев использует электронный луч и сплошной провод сырье для изготовления металлических конструкций. Эффективность процесса электронного луча и сырья делает EBF3 процесс, подходящий 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 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

Принцип работы EBF3 заключается в создании металлической детали почти чистой формы непосредственно из файла системы автоматизированного проектирования (САПР). Современные методы компьютерной обработки начинаются с модели CAD и используют постпроцессор для написания инструкций обработки (G-кода), определяющих траектории режущего инструмента, необходимые для изготовления детали. EBF3 использует аналогичный процесс, начиная с модели САПР, численно разделяя ее на слои, а затем используя постпроцессор для написания G-кода, определяющего путь осаждения и параметры процесса для EBF3 оборудование.[3] Он использует сфокусированный электронный луч 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. EBF3 Процесс масштабируется для компонентов размером от долей дюйма до десятков футов, ограничен, главным образом, размером вакуумной камеры и количеством доступной проволоки.[4]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Даве, Вивек Рамеш (1995). Изготовление материалов с помощью электронного пучка (ЭП) (Дипломная работа). Массачусетский Институт Технологий. HDL:1721.1/11505.
  2. ^ https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20080013538_2008013396.pdf Изготовление электронного луча произвольной формы для экономичной формы, близкой к чистой.
  3. ^ http://www.nasa.gov/topics/aeronautics/features/electron_beam.html Из ничего, из чего-то: слой за слоем.
  4. ^ http://www.techbriefs.com/content/view/478/34/Portable Электронно-лучевая система изготовления произвольной формы.

внешняя ссылка