闡述了電子束快速成型機聚焦及偏掃系統(tǒng)在工程上所遇到的幾個問題及解決方法。主要有：制造工藝引起s、t軸偏掃不垂直，通過斜角坐標和直角坐標數(shù)據(jù)互換算來解決此問題;電子束偏轉(zhuǎn)后束斑散焦，采用以電子束偏轉(zhuǎn)位置為因變量校正聚焦勵磁電流來解決此問題;電子束聚焦校正勵磁電流與反映位置的s、t軸偏掃勵磁電流之間存在非線性，采用偏掃場按扇形分區(qū)，試驗獲取特征點參數(shù)數(shù)據(jù)，區(qū)域內(nèi)每點參數(shù)按線性近似處理;磁路動態(tài)損耗影響聚焦補償精度和偏掃精度，勵磁電源指令電壓采用比例-微分輸入方式加以解決。試驗結果表明電子束斑的均勻性和偏掃精度均明顯優(yōu)于無補償系統(tǒng)。

　　金屬零件3D打印技術作為整個3D打印體系中最為前沿和最具潛力的技術，是目前先進制造技術的重要發(fā)展方向，金屬零件3D打印技術主要包括激光工程化凈成形技術、激光選區(qū)熔化技術和電子束選區(qū)熔化技術。其中電子束快速成型較激光快速成型具有能量利用率高、可應用材料廣泛、真空環(huán)境無污染、成形速度快等優(yōu)勢，已在金屬零件快速成型領域中得到應用。電子束快速成型的選區(qū)熔化成形工藝是：先在鋪粉平面上鋪展一層粉末并壓實;然后，電子束在計算機的控制下按照斷面輪廓的信息進行有選擇的熔化，層層堆積，直至整個零件全部熔化完成;最后，去除多余的粉末得到所需的三維零件。在此過程，電子束完成斷面偏掃，電子束快速成型工藝對聚焦和偏掃的精度提出了較高的要求，且要求偏掃頻率也較高。本文介紹電子束快速成型機聚焦及偏掃系統(tǒng)幾個工程問題的解決方法。

　　1、電子束聚焦和偏掃的原理

　　電子束快速成型設備采用磁聚焦和磁偏掃方式。電子束通過聚焦裝置后沿軸方向短透鏡像方空間的焦距、加速電壓和聚焦電流的關系為

　　4、結論

　　(1)直角坐標和斜角坐標變換，有效校正偏掃裝置制造誤差，提高了電子束偏掃軌跡的精度。

　　(2)為消除各種非線性影響，在偏掃場內(nèi)采用扇形分區(qū)，根據(jù)各小區(qū)邊界特征點的聚焦電流和偏轉(zhuǎn)電流參數(shù)的數(shù)據(jù)，按線性變化規(guī)律計算小區(qū)域內(nèi)任意點的聚焦電流和偏轉(zhuǎn)電流參數(shù)，獲得較高的精度。

　　(3)聚焦裝置和偏掃裝置的導磁框架采用非晶軟磁材料粉末和環(huán)氧樹脂澆注固化后經(jīng)機加工完成，既降低了磁路的動態(tài)損耗(即降低了工作頻率對勵磁電流與工作磁感應強度對應關系的影響)又能提高工作頻率。

　　(4)聚焦副繞組和偏掃兩繞組的勵磁電源的控制電路都采用比例-微分輸入形式，進一步抑制工作頻率對勵磁指令信號與工作磁感應強度對應關系的影響。