A1 和 A2 设备生产了很多功能优异的零件。例如用 A1 设备生产的合金骨骼[20] 不仅通过了 CE 认证，还通过了美国 FDA 认证。 利用 A2 设备生产的国防和 航空领域的产品经过检测也满足工程需求标准，除此之外 A2 设备还可加工一般 铸造设备难以生产的复杂形状的零件，不仅如此它还能够将原材料到最终产品质 量的比率由 15~20 降到了约为 1，这很大程度上节约了原材料也即降低了加工 生产的成本。

此外还有美国的麻省理工学院也对电子束的直接金属快速制造工艺进行了 研 究 。 John Edward Matz 研 究 了 另 一 种 电 子 束 快 速 制 造 工 艺 ， 称 作 EBSFF(Electron Beam Solid Freeform Fabrication)，其工艺装备如下图 3 所示[21]。

图 3 EBSFF 工艺装备原理图

由上图可知我们可将整个 EBSFF 系统可分为五部分组成：电子枪、送丝机 构、三维数控工作台、控制系统和真空系统。 EBSFF 系统设备具体运行过程如 下：先将金属丝原材料从设备的侧向送入，然后有控制系统控制电子枪发射出电 子束对送入的金属丝进行实时熔化形成熔滴；已熔化的金属因为工作台的移动会 在基体上沉积，然后逐渐堆积最终形成预期成型件。相较于一般的电子束快速制 造工艺设备来说 EBSFF 设备的工艺特点是电子束焦点位置固定不变，然后通过 控制工作台的定向运动来实现对不同形状零件的制造。

在国内，比较典型的例子就是清华大学与国内的电子束设备提供单位的合作 研究，他们共同研制开发出电子束选区同步烧结和三维分层制造设备[22]。他们发 明的电子束选区烧结制造设备是主要用金属粉末作为加工原材料来生产制造工 程所需零件，其设备的工作原理如下：由数控系统来控制电子枪发射出电子束在 指定区域内快速扫描。加工成型件如下图 4。他们通过使用该设备，对电子束选 区熔化技术的很多关键问题进行了研究，例如成形控制系统开发[23]、粉末预热工 艺[24]、扫描路径规划、成形件的机械性能等问题。1.4 电子束烧结粉末选区烧结技术最新发展趋势

目前，电子束粉末选区烧结技术的的还有很多局限性，只有解决掉这些问 题才能使电子束粉末选区熔化技术得到长足发展。下面我们可以系统分析下电 子束选区烧结技术的发展趋势。

（1）目前来说医学、航空和汽车等领域中都有涉及电子束粉末选区烧结技 术，我相信随着电子束粉末选区烧结技术进一步成熟，电子束粉末选区烧结技 术的应用领域也会更加广泛。因为该技术所具有的高效性、低污染、节省材料、均匀致密化和加工传统工艺不能加工等优势正是传统制造工艺所欠缺的，我深 信只要随着电子束粉末选区烧结成型件精度的提高，生活中各种产品都可以用 电子束粉末选区烧结技术生产出来。

（2）电子束粉末选区烧结技术的发展很大程度上跟电子束粉末选区烧结所 能加工的原材料范围有关。前文中我们分析了目前电子束选区烧结技术所能加 工的金属材料有限所以应用还不够广泛。因此如果能对原材料方面进行深入的 研究相信对于电子束烧结技术的发展会有极大的推动作用。

（3）电子束粉末选区烧结设备打印出来的样品具有孔缺陷和精度低。这需 要通过对电子束粉末选区烧结设备以及工艺进行改进来消除避免这些问题，只 有提高电子束选区烧结技术成型件的质量才会使该技术能够被广泛应用。

（4）电子束粉末选区烧结技术可以向着双色或多色发展。目前该技术的渲染 色仍然较为单一如果可以同时出现双色及以上的渲染，那么加工出的成型件就会 更有层次感和立体感。

（5）软件集成化。虽然目前可以用计算机连接电子束粉末选区烧结设备运 行，但是有些繁琐。如果进一步简化操作实现计算机软件与电子束粉末选区烧 结技术设备无缝连接，也就是说实现设计者远程在线操作。会极大方便加工生 产过程。