На текущий момент известны две технологии печати металлом при помощи лазерного луча: SLM и DMLS. Между собой они немного отличаются. SLM - Selective Laser Melting - выборочное лазерное плавление. Лазерный луч скользит по слою из частиц металла и плавит сплав в определенных местах в среде инертного газа. DMLS - Direct Metal Laser Sintering - прямое лазерное спекание металла. Принцип тот же самый, только температурные режимы и состав порошка подобраны так, что металл не плавится, а спекается. Если кратко - то частицы металла с более низкой температурой плавятся и скрепляют частицы более тугоплавкого металла.
В нашем центре 3Д печати используется принтер M2 компании Concept Laser, работающий по технологии SLM. С помощью M2 мы создаем детали из нержавеющей стали и алюминия в среде азота. Так же возможна печать порошковым титаном в аргоновой среде. Максимальные размеры могут достигать 250x250x280 мм и не уступать по характеристикам детали, изготовленной методом литья.
Примеры печати
Цены на SLM печать
| Технология | Оборудование | Область | Слой, мкм | Точность, мм | Материалы | Цена (р/см3) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SLM | Concept Laser M2 | 250x250x280 | 20-80 | +-0,05 |
12Х18Н10Т (нерж.сталь)
03Х17Н12М2 AlSi10Mg (алюминий) |
500р/см3 500р/см3 500р/см3 |
| Ручная пост-обработка | Очистка от поддерживающего материала, шлифование и полировка поверхности, покрасочные работы | 1500 руб/человеко-час | ||||
| 3D-моделирование | Создание трехмерных моделей по чертежам или образцу | 2500 руб/человеко-час | ||||
SLM печать на заказ в Москве
Как печатает 3Д принтер M2 Cusing по технологии SLM: камера наполняется азотом или аргоном, во избежание образования оксидов и воспламенение микрочастиц металла. Затем порошок металла или сплава послойно нагребается и выравнивается ракелем на печатной платформе. Лазер проходит по траектория, высчитанных слайсером, и сплавляет порошок в монолитную деталь. Так повторяется не одну сотню или даже тысячу слоев. По окончанию процесса некоторое время напечатанная деталь остывает, затем проходит температурную обработку в печи для снятия внутренних напряжений.
В технологии SLM используется однородный по составу порошок из металла или сплава с частицами размером 20-40 мкм. Несмотря на то, что металлический порошок очень даже недешевый по стоимости, при печати расходуется только на деталь и на поддержки. Структуры поддержки - это различных форм столбики, которые соединяют платформу и деталь, не давая по время печати объекту деформироваться от температурных перепадов. После завершения процесса печати порошок просеивается и может использоваться вторично. На данный момент мы печатаем металлическими порошками марки 12Х18Н10Т - нержавеющая сталь, 03Х18Н10Т - нержавеющая жаростойкая сталь и AlSi10Mg - алюминий.
Сферы применения:
Медицина: SLM печать давно завоевала прочные позиции для печати позвоночных и стоматологических имплантов, для замены поврежденных суставов и частей черепа, изготовлению экспериментальных инструментов и ремонта имеющегося оборудования.
Авиастроение и космическая промышленность: печатные части турбин, компрессоров и топливных насосов. Порошковая печать металлами позволяется уменьшить размеры, оптимизировать и минимизировать формы.
Автомобильная промышленность - SLM позволяет создавать легкие и прочные детали для суперкаров, изготавливать запчасти для реставрации старых автомобилей.
Преимущества SLM
Классические методы типа литья в формы или фрезерная (токарная) обработка имеют некоторые ограничения по форме детали. Так же важна серийность - за изготовление одной или нескольких деталей специалисты могут просто не взяться - это не рентабельно. Литье и фрезеровка рассчитаны на средние и крупные серии, тогда стоимость детали снижается и стоимость подготовки к производству равномерно размазывается по цене большого количества одного наименования.