Electron Beam Melting (EBM): เทคโนโลยีพิมพ์โลหะในสุญญากาศที่ Residual Stress ต่ำจนแทบไม่ต้อง Heat Treatment
Electron Beam Melting (EBM) คือเทคโนโลยีพิมพ์โลหะแบบ Powder Bed Fusion ที่ใช้ "ลำอิเล็กตรอน" แทนเลเซอร์ในการหลอมผงโลหะทีละชั้น ภายใต้สภาวะสุญญากาศสูง ซึ่งเป็นความต่างเชิงกายภาพที่นำไปสู่ความต่างเชิงผลลัพธ์ที่สำคัญมาก เพราะลำอิเล็กตรอนเป็นอนุภาคมีประจุ จึงเบี่ยงเบนด้วยสนามแม่เหล็กได้เร็วหลายพันเฮิรตซ์ และส่งพลังงานได้สูงกว่าเลเซอร์หลายเท่าโดยไม่ต้องมีก๊าซเฉื่อย ทำให้กระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นในห้องสุญญากาศระดับ 10-4 torr ขึ้นไป จุดเด่นที่สุดของ EBM คืออุณหภูมิกระบวนการที่สูงกว่า LPBF อย่างมีนัยสำคัญ — ตัวเตามักถูก preheat และคงไว้ที่ระดับ 650–1,000°C ตลอดการพิมพ์ ผงวัสดุจึงถูกหลอมขณะที่เตียงพิมพ์ร้อนจัดอยู่แล้ว อุณหภูมิหลังการพิมพ์ (part temperature) กับอุณหภูมิหลอมจึงใกล้กันมาก gradient ทางความร้อนต่ำ residual stress จึงต่ำกว่า LPBF ที่พิมพ์บนเตียงเย็น เป็นเหตุผลที่งานวิจัยหลายชิ้นระบุว่า EBM มัก ไม่จำเป็นต้องทำ Heat Treatment ลดความเค้น (stress relief) หลังพิมพ์ หรือทำเพียงเบา ๆ ต่างจาก LPBF ที่แทบทุกชิ้นงานต้องผ่านขั้นตอนนี้เสมอ เครื่องพิมพ์โลหะระบบ Electron Beam Melting — ลำอิเล็กตรอนในห้องสุญญากาศทำหน้าที่หลอมผงโลหะทีละชั้น (ภาพ: Wikimedia Commons, CC BY 2.0) EBM vs LPBF: ตารางเปรียบเทียบเชิงเทคนิค ปัจจัย EBM (Electron Beam) LPBF (Laser Beam) แหล่งพลังงานลำอิเล็กตรอนในสุญญากาศเลเซอร์ไฟเบอร์ + ก๊าซเฉื่อย (Argon/Nitrogen) อุณหภูมิเตียงพิมพ์650–1,000°C (preheat สูง)100–200°C (บางรุ่นถึง 500°C) Residual Stressต่ำ — มักไม่ต้อง stress reliefสูง — ต้อง heat treatment แทบทุกชิ้น อัตราพิมพ์ (Build Rate)สูงกว่า — พลังงานและ scan speed สูงต่ำกว่า แต่ควบคุมพารามิเตอร์ละเอียดกว่า ความละเอียดพื้นผิวหยาบกว่า (Ra ~20–40 µm) ผงเม็ดใหญ่ 45–106 µmละเอียดกว่า (Ra ~5–15 µm) ผงเม็ดเล็ก 15–45 µm วัสดุที่นิยมTi-6Al-4V, CoCr, Inconel 718/625, ทองแดง, TiAlAlSi10Mg, 316L,…
