Peleburan Berkas Elektron (EBM):Pencetakan 3D Logam Berkualitas CNC yang Cepat

Pencetakan 3D logam telah mengubah cara pembuatan perkakas dan komponen logam yang rumit. Peleburan berkas elektron, atau EBM, adalah alternatif yang tepat untuk pemesinan CNC dan pengecoran logam karena kemampuannya mencetak komponen dengan daya tahan dan kekuatan logam tetapi dengan kecepatan pencetakan 3D.

EBM adalah proses fusi lapisan bubuk yang mirip dengan SLM (peleburan laser selektif) dan SLS (sintering laser selektif) di mana setiap lapisan tipis bubuk logam diendapkan ke lapisan yang dipanaskan dan kemudian dilebur atau disinter ke tempatnya. Namun, EBM berbeda dari proses-proses tersebut karena sumber energi yang memadukan bubuk adalah berkas elektron, bukan berkas laser, dan prosesnya berlangsung dalam ruang hampa, bukan pada tekanan atmosfer. Paduan kromium-kobalt dan titanium adalah dua bahan yang paling umum digunakan dalam pencetakan 3D EBM.

Sejarah peleburan berkas elektron dimulai pada tahun 1993, ketika prinsipnya pertama kali dipatenkan oleh perusahaan Arcam bekerja sama dengan Universitas Teknologi Chalmers di Gothenburg, Swedia. Tujuan mereka adalah membuat objek 3D, lapis demi lapis, dengan melelehkan bubuk logam penghantar listrik dengan berkas elektron. Pada tahun 1997, Arcam direorganisasi menjadi Arcam AB, yang terus mengembangkan dan mengkomersialkan proses pencetakan 3D EBM.

Dalam artikel ini, kita mendalami peleburan berkas elektron lebih dalam dan membahas segala hal mulai dari apa itu peleburan berkas elektron, kelebihan dan kekurangannya, serta persamaan dan perbedaannya dari proses pencetakan 3D lainnya.

Apa itu Peleburan Berkas Elektron (EBM)?

Peleburan berkas elektron adalah proses pencetakan 3D yang menggunakan bubuk logam penghantar listrik dan berkas elektron untuk menghasilkan bagian lapis demi lapis. Agar proses dapat berjalan, ruang hampa sekitar 0,0001 mbar harus dibuat di ruang cetak. Dengan tidak adanya ruang hampa, elektron berenergi tinggi lebih sering bertabrakan dengan molekul gas, sehingga merampas energi yang dibutuhkan untuk menyelesaikan proses pencetakan. Setelah ruang hampa diperoleh, platform pembuatan dipanaskan hingga suhu yang sangat tinggi (sekitar 600-1000℃), dan bubuk logam diendapkan secara tepat untuk membentuk lapisan penampang bagian yang akan dicetak saat ini. Pada saat itu, berkas elektron dengan cermat bergerak di sekitar platform pembuatan dan menggunakan suhu yang lebih tinggi untuk secara selektif melelehkan dan memadukan lapisan bubuk baru dengan lapisan yang dicetak sebelumnya. Setelah satu lapisan selesai, platform pembangunan turun ke bawah dengan jumlah yang setara dengan satu lapisan. Proses ini berulang hingga seluruh bagian tercetak.

Diagram peleburan berkas elektron

Bagaimana Sejarah Pencetakan EBM?

Teknologi berkas elektron dimulai pada tahun 1869 ketika Johann Wilhelm Hittorf dan William Crookes bereksperimen dengan sinar katoda (istilah lain untuk berkas elektron) dalam gas untuk melelehkan logam. Eksperimen mereka menghasilkan sejumlah penemuan. Namun, baru pada tahun 1952 Dr. h.c. Karl-Heinz Steigerwald mengembangkan proses berkas elektron praktis pertama untuk penggunaan komersial. Pada saat itu, berkas elektron terutama digunakan untuk aplikasi pengelasan. Lebih dari 40 tahun kemudian, pada tahun 1993, prinsip dan teori EBM pertama kali dipatenkan oleh perusahaan Swedia Arcam. Hal ini dimungkinkan melalui kolaborasi dengan Chalmers University of Technology di Gothenburg, Swedia. Pada tahun 1997, perusahaan ini direorganisasi menjadi Arcam AB seiring mereka terus mengembangkan dan mengkomersialkan proses pencetakan 3D EBM. Arcam AB diakuisisi oleh GE pada tahun 2016 dan diintegrasikan ke dalam GE Additive.

Apa Tujuan Peleburan Berkas Elektron?

Tujuan peleburan berkas elektron adalah untuk membuat bagian logam dengan pencetakan 3D (manufaktur aditif). Lebih tepatnya, peleburan berkas elektron adalah metode pembentukan komponen logam dengan melebur pola material tertentu secara bersamaan, satu lapisan pada satu waktu. Ada banyak pendekatan berbeda dalam manufaktur aditif, namun tujuan khusus EBM adalah membuat logam dengan titik leleh tinggi. Penerapannya terutama dalam konstruksi bagian-bagian yang kompleks dan rumit untuk bidang kedirgantaraan dan medis.

Apa Pentingnya Pelelehan Berkas Elektron?

Pentingnya peleburan berkas elektron adalah memungkinkan penggunaan logam seperti titanium dan baja perkakas paduan tinggi dalam aplikasi pencetakan 3D. Oleh karena itu EBM membuka kemungkinan-kemungkinan baru bagi komponen-komponen yang dapat dibuat. Manufaktur aditif memungkinkan pembuatan geometri yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan, terutama bagian dengan internal yang kompleks. Salah satu keuntungannya adalah beberapa komponen dapat dibuat sebagai satu komponen dengan manufaktur aditif, sehingga menyederhanakan perakitan. Namun, manufaktur aditif sebagian besar dikembangkan dengan bahan termoplastik, karena harganya relatif murah dan titik lelehnya rendah. Hal ini sangat membatasi kegunaan komponen cetakan 3D. Pentingnya peleburan berkas elektron adalah dapat membuat komponen cetak 3D dari logam seperti titanium dan paduan nikel. Logam dengan titik leleh tinggi, dengan kekuatan, biokompatibilitas, dan ketahanan terhadap korosi, membuka berbagai aplikasi yang dapat memperoleh manfaat dari manufaktur aditif.

Apa Perbedaan Peleburan Berkas Elektron dengan Metode Manufaktur Tradisional?

Peleburan berkas elektron berbeda dari metode pembuatan tradisional karena merupakan metode pembuatan aditif. Artinya EBM digunakan untuk fabrikasi dengan menambahkan material secara berturut-turut (dalam pola tertentu) pada komponen yang sedang dibangun. Hal ini pada dasarnya berbeda dari metode manufaktur tradisional, yang dimulai dengan balok logam dan menghilangkan material untuk mencapai bentuk akhirnya (misalnya penggilingan dan pemesinan) atau menggunakan cetakan untuk menuang logam cair menjadi bentuk tertentu yang telah ditentukan. Metode-metode ini biasanya memiliki efisiensi material yang rendah (persentase material yang diproses ulang tinggi) dan memiliki waktu pengerjaan yang lama serta biaya perkakas yang terkait. Dengan EBM, suatu komponen dapat diproduksi langsung dari desain digital, dan tanpa pemborosan material. Namun, teknologi ini masih tergolong muda, sehingga peralatan dan materialnya masih relatif mahal. Biaya ini diperkirakan akan turun seiring dengan semakin matangnya teknologi.

Untuk Apa Peleburan Berkas Elektron?

Pencetakan 3D peleburan berkas elektron digunakan untuk pembuatan skala kecil dan verifikasi pembuktian konsep bagian-bagian dengan geometri kompleks. Sistem EBM dan bubuk yang digunakan untuk pencetakan mahal, sehingga prosesnya jarang digunakan untuk produksi massal. EBM memproduksi suku cadang logam berkekuatan tinggi, yang sebagian besar digunakan dalam industri dirgantara, olahraga motor, dan medis. Suku cadang yang dicetak EBM digunakan pada suku cadang berperforma tinggi seperti bilah turbin, komponen mesin, implan medis, dan prostesis.

Apa Mirip dengan Peleburan Berkas Elektron?

Peleburan berkas elektron mirip dengan proses pencetakan 3D fusi lapisan bubuk lainnya, seperti peleburan laser selektif (SLM)  dan sintering laser selektif (SLS). EBM menggunakan berkas elektron untuk secara selektif melelehkan dan memadukan bubuk logam untuk membentuk bagian lapis demi lapis. Dalam SLM, laser secara selektif melelehkan dan memadukan bubuk logam pada platform bangunan yang dipanaskan. SLS adalah proses yang hampir identik; namun, bubuk polimer, bukan bubuk logam, disinter secara selektif dan digabungkan dengan laser.

EBM berbeda dari kedua proses ini dalam hal penggunaan berkas elektron untuk membuat komponen, bukan laser, kebutuhan akan ruang hampa untuk mencetak komponen, dan kebutuhan suhu platform pembuatan yang lebih tinggi.

Bagaimana Cara Kerja Peleburan Berkas Elektron?

Pencetakan 3D EBM dimungkinkan oleh filamen tungsten yang dipanaskan dalam ruang hampa untuk menghasilkan berkas elektron. Setelah ruang hampa diperoleh, berkas cahaya dibuat, dan serbuk logam diendapkan pada baki pembuatan, dan pencetakan dapat dimulai. Langkah-langkah dalam memproduksi komponen cetakan 3D EBM dijelaskan di bawah ini:

1. Serbuk logam diendapkan ke platform pembuatan untuk membentuk lapisan penampang bagian yang akan dicetak.
2. Tekanan ruang printer 3D dikurangi menjadi sekitar 0,0001 mbar.
3. Ketika tingkat vakum yang diperlukan tercapai, berkas elektron dihidupkan dan memanaskan seluruh platform bangunan hingga suhu yang diperlukan (600-1000℃).
4. Setelah platform pembangunan dipanaskan, berkas elektron bergerak tepat ke platform pembangunan untuk melelehkan dan memadukan partikel bubuk logam pada suhu yang lebih tinggi.
5. Ketika satu lapisan selesai, platform pembangunan akan turun ke ketinggian yang setara dengan satu lapisan.
6. Lapisan bubuk baru diendapkan, dan proses berulang hingga seluruh bagian telah dicetak.
7. Komponen dibiarkan dingin—seringkali semalaman—sebelum dikeluarkan dari printer.
8. Setelah komponen didinginkan, sisa bubuk semi-sinter dan struktur pendukung harus dihilangkan.

Apa Komponen Utama Mesin Pelebur Berkas Elektron?

Berikut ini adalah komponen utama mesin peleburan berkas elektron:

1. Senapan Berkas Elektron: Ini adalah sumber energi untuk peleburan. Sinarnya dibuat dari filamen tungsten, namun senjata ini juga dilengkapi kumparan pemfokusan dan pembelokan untuk mengarahkannya ke lokasi yang tepat di area pembuatan untuk peleburan.
2. Ruang Vakum (Bangun): Proses produksi berlangsung di dalam ruang vakum, yang menjaga ruang hampa untuk mencegah oksidasi material.
3. Bubuk Hopper: Bahan bubuk disimpan di dalam wadah bubuk, lalu diukur untuk dicairkan.
4. Rol Serbuk: Rol bedak bergerak melintasi area pembuatan untuk menyebarkan lapisan bedak secara merata. Oleh karena itu, roller bergerak melintasi area pembuatan setelah setiap lapisan dicairkan, untuk mempersiapkan peleburan lapisan berikutnya.
5. Bangun Platform: Platform pembangunan adalah dukungan untuk komponen yang dibangun secara berturut-turut. Platform diturunkan sedikit demi sedikit, sehingga tepi paling atas komponen berada pada ketinggian yang tepat untuk pembentukan lapisan bubuk berikutnya.

Seberapa Akurat Peleburan Berkas Elektron?

Pencetakan EBM umumnya kurang akurat dibandingkan pencetakan SLM. Hal ini karena, dalam SLM, serbuk logam yang digunakan biasanya lebih halus, dan lapisan pembuatnya biasanya lebih tipis dibandingkan dengan EBM. Lapisan yang lebih tebal pada komponen yang dicetak EBM dapat menghasilkan permukaan akhir yang lebih kasar. Oleh karena itu, pasca-pemrosesan mungkin diperlukan pada komponen yang dicetak EBM untuk mendapatkan toleransi dan penyelesaian permukaan yang diinginkan.

Bahan Apa yang Dapat Digunakan dalam Peleburan Berkas Elektron?

Hanya sejumlah logam tertentu yang dapat digunakan dalam EBM. Paduan titanium dan kromium-kobalt adalah dua bahan yang umum digunakan. Serbuk baja tertentu dan Inconel 718 juga dapat digunakan. Karena pencetakan 3D peleburan berkas elektron memerlukan bahan konduktif listrik untuk membuat komponen, bahan polimer dan keramik tidak dapat digunakan.

Dapatkah Pencairan Berkas Elektron Digunakan pada Plastik?

Tidak, peleburan berkas elektron tidak dapat digunakan pada bahan plastik. Sebagian besar plastik tidak dapat menghantarkan listrik, sehingga tidak dapat menarik berkas elektron. Selain itu, suhu yang dicapai dalam peleburan berkas elektron jauh melebihi titik leleh sebagian besar plastik, sehingga akan menyebabkan hangus, bukan meleleh.

Dapatkah Peleburan Berkas Elektron Digunakan pada Keramik?

Tidak, peleburan berkas elektron tidak dapat digunakan pada keramik biasa. Untuk menarik berkas elektron, material yang menerima berkas tersebut harus bersifat konduktif listrik. Hal ini umumnya membatasi teknologi pada bahan logam, dan sebagian besar keramik tidak dapat menghantarkan listrik. Meskipun beberapa keramik rekayasa bersifat konduktif, saat ini belum ada satupun yang dikembangkan untuk digunakan dengan EBM. 

Apa Keuntungan Pencetakan Peleburan Berkas Elektron?

Keunggulan pencetakan 3D EBM adalah:

1. EBM mencetak komponen berkepadatan tinggi dengan sifat mekanik yang baik.
2. EBM dapat mencetak bagian yang rapuh yang tidak dapat diproduksi menggunakan pencetakan SLM karena peningkatan suhu pencetakan di EBM.
3. Bubuk yang tidak terpakai dapat didaur ulang dan digunakan dalam pekerjaan pencetakan selanjutnya, sehingga secara efektif meminimalkan limbah dan mengurangi biaya.
4. Berkas elektron yang digunakan dalam EBM lebih kuat dibandingkan sinar laser yang digunakan dalam SLM karena penggunaan ruang hampa memastikan tidak ada molekul asing yang dapat mengganggu pencetakan. Tingkat energi yang lebih tinggi ini menghasilkan kecepatan cetak yang lebih cepat untuk EBM dibandingkan dengan SLM.
5. EBM dapat menghasilkan suku cadang berkualitas tinggi yang sebanding dengan metode manufaktur tradisional seperti pengecoran atau permesinan CNC.

Apa Kerugian Pencetakan Peleburan Berkas Elektron?

Kekurangan pencetakan 3D EBM adalah:

1. EBM bisa menjadi proses yang sangat mahal karena teknologi berkas elektron dan bubuk logam yang digunakan.
2. Hanya kelompok logam tertentu yang dapat dicetak menggunakan proses EBM.
3. Komponen yang dicetak EBM cenderung memiliki akurasi dimensi yang lebih rendah dibandingkan komponen yang dicetak SLM karena perbedaan ukuran partikel bubuk dan tinggi lapisan cetakan.

Tantangan Apa yang Dihadapi Melelehnya Berkas Elektron?

EBM adalah metode manufaktur yang sangat menarik dan menjanjikan. Namun, ada beberapa keterbatasan pada teknologi saat ini yang membatasi penggunaannya. Pertama, EBM hanya disetujui untuk digunakan dengan bahan dalam jumlah terbatas. Lebih banyak bahan bubuk dan kualitas yang cocok untuk digunakan dengan EBM akan memungkinkan pasar yang lebih luas untuk dilayani. 

Keterbatasan lain dari teknologi ini adalah penggunaan peralatan yang cukup rumit. Cara bahan bubuk ditangani di dalam mesin, dan disebarkan secara merata ke seluruh permukaan bangunan secara konsisten selama ratusan lapisan—hal ini memerlukan mesin yang lebih rumit dibandingkan jenis manufaktur aditif lainnya. Berkas elektron sendiri juga merupakan sumber energi yang kompleks.

Aspek-aspek ini digabungkan untuk membentuk batasan lain dari EBM—teknik fabrikasinya masih mahal. Oleh karena itu, ia memiliki serangkaian kasus penggunaan hemat biaya yang lebih sempit, seperti komponen bernilai tinggi atau dibuat khusus.

Bagaimana Alur Proses Pembuatan Bagian yang Menggunakan Peleburan Berkas Elektron?

Langkah pertama dalam pembuatan menggunakan proses peleburan berkas elektron adalah memiliki model 3D elektronik. Model ini kemudian diproses dengan perangkat lunak “slicing”, untuk mereduksi komponen 3D menjadi lapisan individual untuk dicetak satu per satu. File 3D yang diiris kemudian dikirim ke mesin EBM.

Di mesin, bagian pertama dari proses ini adalah memuat bahan bubuk yang akan digunakan untuk membuat. Mesin kemudian akan membuat ruang hampa di ruang pembuatan. Kekosongan ini diperlukan untuk memastikan bahwa elektron dalam berkas elektron tidak berinteraksi dengan partikel gas apa pun, serta untuk memastikan bahwa logam yang meleleh tidak teroksidasi. 

Setelah pembuatan dimulai, lapisan tipis bubuk disebarkan ke seluruh area pembuatan. Serbuk ini pertama-tama dipanaskan terlebih dahulu, dan kemudian berkas elektron digunakan untuk meleburkan serbuk tersebut bersama-sama. Berkas elektron mengikuti jalur tertentu untuk melelehkan bubuk hanya di area yang diperlukan untuk memperkuat lapisan komponen yang sedang dibangun. Setelah lapisan selesai, pelat pembuat (dan komponen) diturunkan sedikit, dan lapisan bubuk segar baru disebarkan di atasnya. Bubuk ini dipanaskan terlebih dahulu dan kemudian dicairkan oleh berkas elektron untuk membuat lapisan berikutnya. Setelah bagian tersebut selesai dibuat, lapis demi lapis, bagian tersebut dikeluarkan dari ruang pembuatan, dan sisa bubuk yang belum meleleh dibuang.

Berapa Suhu yang Diperlukan untuk EBM?

Bagian fusi dari proses pencetakan 3D EBM memerlukan suhu lebih dari 2000℃ untuk memadukan bahan dengan titik leleh tinggi yang biasanya digunakan dalam proyek pencetakan EBM, seperti titanium. Paduan tungsten memerlukan fusi pada suhu lebih dari 3000℃.

Bahkan fase pemanasan awal pencetakan EBM memerlukan pemanasan platform pembuatan hingga 600-1000℃. Pemanasan awal platform pembuatan ke suhu tinggi meminimalkan tegangan sisa pada bagian cetakan, sehingga menghasilkan sifat mekanik yang lebih baik. Namun, suhu platform build yang lebih tinggi memerlukan dukungan yang cukup untuk mencegah lengkungan pada overhang.

Penopang membantu menghantarkan panas keluar dari komponen dan masuk ke platform pembangunan—secara efektif mengurangi tekanan termal di seluruh komponen.

Mengapa Proses EBM Dilakukan dalam Ruang Vakum?

Proses EBM dilakukan dalam ruang hampa untuk mengurangi tegangan sisa pada bagian cetakan dan untuk mencegah oksidasi pada bagian cetakan akibat peningkatan suhu. Jika tidak ada ruang hampa, elektron di dalam berkas dapat bertabrakan dengan molekul yang ada di udara.
Hal ini akan menyebabkan elektron lebih sering bertabrakan dengan molekul gas, sehingga merampas energi yang dibutuhkan untuk menyelesaikan proses pencetakan.
Dalam praktik normal, memanaskan logam pada suhu tinggi seperti yang ditemukan pada pencetakan EBM dapat menyebabkan peningkatan oksidasi, yang membuat produk akhir menjadi rapuh. Namun, dalam EBM, pencetakan di dalam ruang vakum secara virtual menghilangkan oksidasi serta kurangnya keuletan dan ketangguhan yang diakibatkannya.

Jenis Produk Apa yang Umumnya Diproduksi Menggunakan Peleburan Berkas Elektron?

Peleburan berkas elektron biasanya digunakan untuk memproduksi produk logam untuk aplikasi khusus seperti bilah turbin untuk mesin jet, atau komponen turbocharger khusus untuk motorsport. Jenis produk ini dibuat dengan cara ini karena mereka dapat memanfaatkan kemampuan EBM dalam membuat komponen kompleks dengan bahan yang tidak cocok untuk pengecoran biasa. EBM juga digunakan untuk mencetak 3D komponen titanium khusus (biokompatibel) yang digunakan untuk implan dan prostesis di industri medis.

Industri Apa yang Mayoritas Menggunakan Teknologi Peleburan Berkas Elektron?

Teknologi peleburan berkas elektron biasanya digunakan dalam industri yang memerlukan komponen khusus berperforma tinggi, seperti:

1. Dirgantara: EBM digunakan untuk membuat bilah turbin untuk mesin jet dan komponen penting lainnya dalam industri dirgantara.
2. Medis: Implan titanium diproduksi oleh EBM untuk industri medis, karena kemampuan manufaktur aditif untuk membuat geometri khusus agar sesuai dengan masing-masing pasien.
3. Otomotif dan Motorsport: Suku cadang khusus berperforma tinggi dibuat dari logam menggunakan EBM, dengan jangka waktu pengembangan yang lebih cepat dibandingkan metode manufaktur tradisional.

Apa Penerapan Peleburan Berkas Elektron?

Aplikasi peleburan berkas elektron berfokus pada komponen khusus yang dibuat dari logam bernilai tinggi seperti titanium atau paduan nikel. Oleh karena itu, penerapan EBM terutama di industri dirgantara untuk barang-barang seperti bilah turbin mesin jet, atau di industri motorsport untuk komponen turbocharger khusus. Fakta bahwa titanium (yang bersifat biokompatibel) dapat dicetak 3D dengan EBM juga berarti bahwa titanium dapat diterapkan dalam bidang medis, khususnya ortopedi untuk prostesis seperti penggantian sendi pinggul.

Bagaimana Dampak Pelelehan Berkas Elektron pada Industri Dirgantara?

Manufaktur berkas elektron telah berdampak pada industri dirgantara dengan memungkinkan komponen baru yang lebih ringan dibuat dengan bahan baru. Proses pembuatan EBM pada dasarnya berbeda dengan proses pengecoran tradisional. Komponen bangunan lapis demi lapis memungkinkan pembuatan geometri yang berbeda, dan bahan yang berbeda (seperti titanium aluminida) untuk digunakan. Contohnya adalah kemampuan membuat bilah turbin yang lebih ringan untuk mesin jet, yang kemudian memberikan penghematan bahan bakar karena bobotnya berkurang. EBM juga memungkinkan dilakukannya perubahan desain antar unit, yang tidak mampu dilakukan oleh casting.

Apakah Ada Aplikasi Medis untuk Teknologi Peleburan Berkas Elektron (EBM)?

Ya, ada aplikasi medis untuk peleburan berkas elektron. Paduan titanium adalah bahan umum yang digunakan dalam EBM, dan titanium juga umum digunakan untuk implan medis karena biokompatibilitas dan kekuatannya. EBM terutama diterapkan dalam bidang ortopedi, di mana komponen cetak 3D seperti sendi pinggul adalah hal yang umum.

Apakah Peleburan Berkas Elektron (EBM) Digunakan dalam Pembuatan Komponen Mesin?

Ya, peleburan berkas elektron digunakan dalam pembuatan komponen mesin di industri otomotif. Karena biaya suku cadang yang dibuat dengan EBM, penggunaannya terbatas pada suku cadang khusus dan berperforma tinggi seperti turbocharger khusus. EBM lebih umum digunakan dalam industri dirgantara untuk memproduksi komponen mesin jet, seperti bilah turbin.

Apa Perbedaan Antara Pencetakan 3D EBM dan SLM?

SLM (peleburan laser selektif) adalah proses LPBF (laser powder bed fusion). Nama “SLS” awalnya merupakan merek dagang dari SLM Solutions (sekarang Nikon SLM Solutions Group AG), namun sering digunakan sebagai istilah umum untuk sistem LPBF logam.

Perbedaan pencetakan 3D EBM dan SLM adalah:

1. EBM menggunakan elektron untuk melelehkan bubuk, sedangkan SLM menggunakan foton dari laser untuk melelehkan bubuk logam.
2. EBM memerlukan ruang hampa untuk mencetak komponen, sedangkan SLM mencetak komponen dengan gas inert pada tekanan mendekati atmosfer.
3. EBM terutama memproses titanium, kobalt-krom, dan beberapa superalloy berbahan dasar nikel, sedangkan SLM mendukung lebih banyak jenis logam, termasuk baja tahan karat, aluminium, dan tembaga.
4. EBM umumnya mencetak komponen dengan akurasi dimensi lebih rendah dan permukaan lebih kasar dibandingkan SLM karena ukuran partikel bubuknya lebih besar dan ketinggian lapisan cetak yang diperlukan.
5. EBM lebih mahal daripada SLM karena teknologi EBM dan serbuk logam yang digunakan.

Apa Perbedaan Antara Pencetakan 3D EBM dan DMLS?

DMLS (Direct Metal Laser Sintering) hampir identik dengan pencetakan SLM 3D. Nama DMLS adalah merek dagang dari EOS GmbH. Meskipun menggunakan kata “sintering”, proses ini sebenarnya melebur partikel menjadi satu, bukan menyinternya.

Selain beberapa perbedaan dalam parameter pencetakan antara SLS dan DMLS, pada dasarnya keduanya merupakan teknologi yang sama.

Oleh karena itu, perbedaan antara EBM dan DMLS sangat mirip dengan perbedaan antara EBM dan DMLS.

1. EBM menggunakan berkas elektron berenergi tinggi untuk melelehkan bubuk logam, sedangkan DMLS menggunakan laser bertenaga tinggi untuk mencapai proses yang sama.
2. EBM beroperasi di lingkungan vakum, sedangkan DMLS berfungsi di atmosfer gas inert (seperti argon atau nitrogen) pada tekanan mendekati atmosfer.
3. EBM terutama digunakan untuk material seperti titanium, krom kobalt, dan superalloy berbahan dasar nikel tertentu, sedangkan DMLS mengakomodasi lebih banyak jenis logam, termasuk baja tahan karat, aluminium, baja perkakas, dan titanium.
4. EBM cenderung menawarkan presisi dimensi yang lebih rendah dibandingkan DMLS karena partikel bubuk yang lebih besar dan lapisan cetakan yang lebih tebal, sehingga menghasilkan permukaan akhir yang lebih kasar.
5. Mesin EBM umumnya lebih mahal, meskipun biaya sebenarnya bervariasi berdasarkan tujuan penggunaan, pilihan material, dan kebutuhan produksi.

Ringkasan

Artikel ini merangkum teknologi pencetakan 3D Electron Beam Melting (EBM), termasuk cara kerjanya, kelebihannya, bahannya, dan perbandingannya dengan proses pencetakan 3d lainnya. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang pencetakan 3D peleburan berkas elektron dan bagaimana Anda dapat menerapkannya pada proyek Anda, hubungi perwakilan Xometry.

Xometry menyediakan berbagai kemampuan manufaktur, termasuk pencetakan 3D dan layanan bernilai tambah lainnya untuk semua kebutuhan pembuatan prototipe dan produksi Anda. Kunjungi situs web kami untuk mempelajari lebih lanjut atau meminta penawaran gratis tanpa kewajiban.

Pemberitahuan Hak Cipta dan Merek Dagang

1. Inconel® adalah merek dagang terdaftar dari divisi Huntington Alloys dari Special Metals Corp., Huntington, WV.

Penafian

Konten yang muncul di halaman web ini hanya untuk tujuan informasi. Xometry tidak membuat pernyataan atau jaminan apa pun, baik tersurat maupun tersirat, mengenai keakuratan, kelengkapan, atau validitas informasi. Parameter kinerja apa pun, toleransi geometrik, fitur desain spesifik, kualitas dan jenis bahan, atau proses tidak boleh dianggap mewakili apa yang akan dikirimkan oleh pemasok atau produsen pihak ketiga melalui jaringan Xometry. Pembeli yang mencari penawaran suku cadang bertanggung jawab untuk menentukan persyaratan khusus untuk suku cadang tersebut. Silakan lihat syarat dan ketentuan kami untuk informasi lebih lanjut.

Dekan McClements

Dean McClements adalah lulusan B.Eng Honors di bidang Teknik Mesin dengan pengalaman lebih dari dua dekade di industri manufaktur. Perjalanan profesionalnya mencakup peran penting di perusahaan terkemuka seperti Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace, dan Hyster-Yale, tempat ia mengembangkan pemahaman mendalam tentang proses teknik dan inovasi.

Baca lebih banyak artikel oleh Dean McClements