3D-печать металлических объектов: технологии и оборудование

Полную версию статьи вы можете прочитать в нашем блоге.

3D-печать металлом используют для производства прототипов, деталей оборудования и готовых изделий. Цифровое производство занимает меньше времени, модели отличаются более высокой твердостью.

SLM и DMLS - основные технологии печати металлом

Обе технологии в качестве сырья используют металлический порошок. Разница в том, что при SLM-производстве (или выборочном лазерном плавлении) материал полностью расплавляется. При DMLS (прямом лазерном спекании) порошок подвергается воздействию более низких температур, не плавится, а спекается.

В остальном рабочий процесс состоит из схожих этапов:

1. Рабочую камеру заполняют инертным газом для сведения к минимуму окислительных процессов, затем прогревают до нужной температуры.
2. Металлический порошок тонким слоем подается на платформу, лазер высокой мощности воздействует (спекает или плавит в зависимости от метода) на материал, формируя слой модели. Цикл повторяется до готовности изделия.

Схема принтера SLM / DMLS

Сырье для SLM и DMLS печати

3D-принтеры, работающие на базе этих технологий, используют большое количество материалов, среди них:

• нержавеющая сталь;
• кобальтовый хром;
• алюминий;
• титан;
• инконель.

Этих материалов достаточно для решения задач большинства отраслей промышленности. Драгметаллы: серебро, платина, золото, палладий используют в основном для ювелирных целей.

Параметры принтеров для печати металлами

Основная масса принтеров, использующих DMLS и SLM, имеют рабочую область 25*15*15 см, есть модели и с увеличенной областью построения - 50*28*36 см.

Высота печатного слоя зависит от свойств металлического порошка и находится в диапазоне 0,02-0,05 мм. Доступная устройствам точность печати около - 0,1 мм.

Небольшое серийное производство рамы велосипеда с использованием SLM

Познакомиться с моделями 3D-принтеров для создания металлических изделий можно в каталоге.

Сильные и слабые стороны 3D-печати металлами

Преимущества:

• К 3D-печати обращаются для изготовления деталей сложной формы, которые нельзя сделать, используя традиционные технологии.
• Напечатанные объекты обладают высокими эксплуатационными характеристиками.
• 3D-принтеры могут печатать большим количеством материалов, в том числе сложными для обработки суперсплавами.

Недостатки:

• Затраты на сырье и производственный цикл пока еще довольно высоки, поэтому нет смысла печатать детали, которые проще производить по традиционным технологиям.
• Рабочая область 3D-принтеров ограничена в связи с требованиями определенных условий производства и контроля.

Если вы хотите подробнее узнать о других технологиях печати металлами, например электронно-лучевом плавлении (EBM) и ультразвуковом аддитивном производстве (UAM), получить более подробную информацию о 3D-принтерах по металлу, переходите по ссылке.