电子束熔化成型与选择性激光熔化成型(SLM)技术原理接近,不同之处在于,电子束熔化成型能量来源是电子束,采用的材料是导电金属,选择性激光熔化成型能量来源是激光,采用的材料是热塑性聚合物。二者相比,电子束熔化成型的输出功率更高、扫描速度更快,整体来看,二者均存在不同的优缺点,可以应用在不同领域中。
电子束熔化成型技术的优点主要有电子束穿透能力强且易于控制、熔融效率高、成型速度快、焊接变形小、焊缝质量高、产品强度高等,缺点主要有设备较为复杂、材料选择有限、需在真空条件下进行、易受杂散电磁场干扰、工作过程中会产生X射线、成本较高等。电子束熔化成型采用的材料主要是钛合金、铬钴合金,无法打印聚合物与陶瓷材料。
根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年中国电子束熔化成型(EBM)市场可行性研究报告》显示,电子束熔化成型技术于20世纪90年代中期被瑞典Arcam公司研发问世,2003年,Arcam公司推出第一代电子束熔化成型3D打印设备,电子束熔化成型进入商业化发展阶段。除瑞典Arcam公司外,全球范围内,电子束熔化成型技术研究机构还有美国麻省理工学院、中国清华大学等。
美国麻省理工学院开发出电子束实体自由成型技术(EBSFF),我国清华大学开发出选区电子束熔化成型技术(EBSM),并在2004年推出第一代电子束熔化成型3D打印设备。美国GE通过收购美国Morris、意大利Avio进入选择性激光熔化成型、电子束熔化成型行业布局。全球电子束熔化成型研究及生产企业数量正在不断增多。
新思界行业分析人士表示,从应用方面来看,意大利Avio公司利用瑞典Arcam公司生产的电子束熔化成型3D打印设备制造出飞机发动机涡轮叶片;西班牙GH Induction公司利用电子束熔化成型技术打印出纯铜感应线圈,其使用寿命得到大幅提高,并降低了生产成本。由此来看,电子束熔化成型技术未来应用前景良好。