Часть 2
3D-принтеры для печати металлами
Большая часть производителей 3D-принтеров по металлу в качестве источника энергии в своем оборудовании используют лазер. Это такие компании, как 3D Systems, Concept Laser, SLM Solutions. Ниже расскажем о самых востребованных моделях для печати металлами, отличающихся по своим функциональным характеристикам: габаритам, мощности лазеров и производительности.
Промышленные 3D-принтеры для печати металлами
SLM Solutions
Принтер SLM 280HL
- работает по технологии выборочного лазерного плавления,
- оптимален по размерам и универсален по характеристикам,
- размеры камеры 280х280х365 мм, можно использовать как для единичного производства, так и для выпуска небольших серий,
- 400-ватный волоконный лазер, есть возможность оснащения дополнительными лазерами той же или большей мощности,
- толщина слоя варьируется от 20 до 75 мкм, что позволяет выращивать модели с тонкими стенками,
- объем печати составляет 55 см3/час,
- встроенная система безопасности предупреждает взрывы и возгорание реактивного сырья при печати изделия.
Принтер SLM 500HL
- модифицированная модель с увеличенным объемом камеры 500х280х365 мм позволяет печатать более крупные изделия,
- использование одного из двух лазеров с мощностью 400 и 700 Вт позволяет достигать либо высокой точности, либо оптимальной скорости построения детали,
- производительность 105 см3/час,
- толщина слоя варьируется от 20 до 90 мкм,
- модуль очистки оставшегося при печати порошка: система просеивает остатки сырья, подготавливая его для вторичного применения, что позволяет сократить потери до 5%,
Расходные материалы для обеих моделей: инструментальная и коррозионностойкая сталь, сплавы алюминия и титана, кобальт-хром и инконель. Обе установки применяют в промышленности, машиностроение и аэрокосмической отрасли.
VELO3D
Принтер Saphire XC
- работает по технологии лазерного наплавления порошка,
- большая цилиндрическая камера 600x550 мм,
- позволяет печатать единичные изделия крупных размеров или небольшие партии,
- при построении деталей сводится к минимуму потребность в опорных конструкциях,
- изготовление деталей любой геометрии, исключена возможность брака,
- 8 лазеров мощностью 1000 Вт обуславливает высокую производительность принтера.
На данном 3D-принтере можно печатать изделия из сверхпрочных металлов титана, алюминия и их суперсплавов: например, инконеля. Оборудование используется для решения задач в аэрокосмической, нефтегазовой и железнодорожной отраслях.
3D LAM
Принтер Mid
- экономичная и сбалансированная модель отечественного производителя,
- цилиндрическая камера: 220 мм в высоту и 150 мм в диаметре,
- лазер с мощностью 300/500 Вт и системой рециркуляции инертного газа, что позволяет значительно сократить расходы на его потребление,
- предусмотрена возможность установки более мощного лазера,
- начало эксплуатации устройства не требует предварительной пусконаладки и сложных настроек.
Принтер многофункционален, работает с большим ассортиментом сырья и часто используется в медицинской отрасли.
Farsoon
Принтер FS273M
- работает по технологии порошкового наплавления,
- объем построения 275x275x355 мм,
- поставляется в комплектации с одним или двумя лазерами мощностью 500 Вт,
- специальная конструкция для повторного нанесения покрытия и система управления сигналами связи обеспечивают стабильную доставку порошка на протяжении всего процесса сборки,
- высокоточная цифровая гальваническая система позволяет полностью контролировать процесс и качество печати,
- встроенная система фильтрации для увеличения времени работы и сокращения затрат на расходные материалы,
- подогреваемая опорная плита.
Оборудование предусматривает применение разнообразных металлических порошков: нержавеющая сталь, титан, инконель, медь, вольфрам. Может применяться в автомобильной, машиностроительной и оборонной областях.
Постобработка изделий после 3D-печати металлом
Постобработка нужна для удаления остаточного напряжения в структуре готового изделия, улучшения его внешнего вида и отточенности конструктивных элементов.
Первое, как правило, достигается методом термического отжига. Изделие нагревают до определенной температуры, выдерживают в ней в течение какого-то времени и медленно охлаждают до состояния комнатной. При отжиге происходит так называемый отдых металла - стабилизация физических и химических свойств за счет невидимых для глаза изменений в его кристаллической решетке.
Отжиг снижает твердость металла, чем облегчает механическую обработку изделия, и способствует формированию более однородной внутренней структуры. Он также увеличивает пластичность и ударную вязкость металла, расширяя диапазон эксплуатационных свойств детали.
После удаления вспомогательных поддержек на местах их крепления обычно остаются характерные следы, которые портят внешний вид напечатанной детали. Довести его до идеала можно с помощью разных видов постобработки на автоматизированных станках:
- шлифовкой с применением абразивных инструментов для удаления шероховатостей и неровностей,
- металлизацией путем нанесения слоя металла для модификации физико-химических свойств изделия,
- полировкой с применением специальных растворов,
- пескоструйной обработкой
и другими методами.
Также постобработка на автоматизированных станках применяется для воссоздания внешней структуры ключевых конструктивных элементов, таких как резьбы или отверстия.
Более подробную информацию о постобработке и ее видах вы можете найти в нашей статье.
Плюсы и минусы 3D-печати металлами
Плюсы
1. Широкий перечень доступных для работы металлов, их композиций и суперсплавов.
2. Адаптированность 3D-оборудования к работе со сверхпрочными металлами и их сплавами, которые с трудом поддаются обработке литейным или прокатным методом.
3. Значительная экономия металлического сырья и сокращение времени изготовления за счет создания детали с точной геометрией и формами.
4. Отсутствие необходимости в последующей механической обработке в виде удаления излишек материала.
5. Многообразие потенциально возможных форм и конструкций моделируемых изделий и возможность ремонта или повторной доработки детали с помощью печати.
6. Высокие показатели пластичности и ударной вязкости готовых изделий благодаря специфике обработки порошка во время печати.
7. Возможность подвергать изделие практически любым видам последующей обработки, начиная от отжига, заканчивая пескоструйной обработкой.
8. Пригодность сырья для вторичного применения при повторных запусках цикла печати.
9. Огромный выбор оборудования и доступность его на рынке.
Минусы
1. Для 3D-печати металлами требуется дорогостоящее оборудование.
2. Печать осуществляется только в промышленных масштабах или в научно-исследовательских центрах по причине сложного устройства принтеров.
3. Работа оборудования с мощными лазерами и системами охлаждения подразумевает высокие энергозатраты и строгое соблюдение техники безопасности из-за пероформности сырья.
4. 3D-принтеры по металлам являются крупногабаритными устройствами и занимают большую площадь в помещении.
5. Устройства для печати сложны в эксплуатации, поэтому для успешной работы на них требуются высококлассные инженеры, обладающие знаниями в нескольких смежных областях.
6. Имеются ограничения по количеству одновременно изготавливаемых изделий за счет относительно небольших размеров рабочей камеры.
7. Для построения детали требуются вспомогательные поддержки, а их удаление с готового изделия занимает много времени и усилий.
8. Для снятия остаточных напряжений в кристаллической решетке металла и улучшения физико-механических свойств изделию требуется последующая обработка.
9. Невозможно с точностью спрогнозировать показатели пористости и усадки готовых изделий, поэтому специалисты ищут способы, с помощью которых можно влиять на эти характеристики как при печати, так и на этапе моделирования.
Если вы задумались о печати своей продукции на 3D-принтере, но испытываете сомнения, мы сделаем тестовое изделие, чтобы вы смогли принять окончательное решение. Записаться на тестовую печать можно по электронной почте Stanok@topstanok.ru, через чат на сайте или по телефону: 8 (800) 500-33-91.
Было полезно? 👍
Подписывайтесь на наш канал, чтобы быть в курсе последних новостей мира 3D-печати!
⚙Ваш TopStanok