Instalație de aditivi SLM 280 2.0 cu stație periferică PSV – principalul produs nou al SLM Solutions în 2017

– Ce noutăți oferă SLM Solutions utilizatorilor de imprimare 3D?

– În 2017, compania a muncit mult. Inovațiile s-au concentrat în primul rând pe proiectarea instalațiilor de aditivi, dar au inclus și actualizări ale software-ului, soluțiilor personalizate și sistemelor de control al calității proceselor.

Principala realizare este sistemul SLM 280 2.0 într-o carcasă nouă și cu un design nou al interfeței programului de control. Mașina este echipată cu un filtru „perpetuu” - un mecanism fundamental nou pentru filtrarea particulelor - și un sistem optimizat pentru monitorizarea puterii laserului și a zonei de topire. Această soluție este implementată special pentru sistemele multi-laser.

Unitatea SLM 280 2.0, filtrul și interfața cu utilizatorul vor fi disponibile pentru comandă aproximativ în al treilea trimestru al anului 2018.

: Cum are loc topirea selectivă cu laser

– Vă rugăm să ne spuneți despre software-ul de la SLM Solutions. Cum se numeste?

– SLM Additive Designer. Da, noul produs este foarte interesant, merită să vorbim despre el mai detaliat. Aceasta este soluția proprietară a SLM Solutions pentru lucrul cu fișiere 3D și pregătirea acestora pentru imprimare, care este o alternativă la popularul software Materialise Magics și la alte soluții de pe piață. Punctul culminant al produsului nostru este că este compatibil nu numai cu fișierele STL, ci și cu fișierele CAD (STEP, IGES), care pot conține și alte informații în plus față de grafica 3D.

Sunt deja explorate opțiuni de colaborare cu furnizorii de software CAD pentru a integra SLM Additive Designer în interfața lor pentru a permite proiectarea pieselor de la capăt la capăt. Acest proces acoperă etapele de la proiectare și optimizare topologică până la obținerea unui produs pe o imprimantă 3D folosind această soluție software - să-i spunem postprocesor (sau pre-postprocesor) pentru pregătirea piesei pentru imprimare.

– Compania nu și-a lansat propriul software înainte?

– Așa-numitul Build Processor, care a fost dezvoltat împreună cu Materialise și a fost implementat în Magics, nu era un software separat. Și acum SLM Solutions are un produs software complet care poate funcționa cu fișiere CAD și STL și oferă un ciclu complet de la poziționarea piesei pe platformă, generarea suporturilor și sfârșitul cu crearea unui fișier care este transferat pe imprimanta 3D.

În general, compania are planuri mari pentru dezvoltarea de software. Noi produse software vor fi dezvoltate încorporând server cloud și tehnologii de date mari pentru un lanț mare de producție de imprimante 3D. Adică vorbim despre soluții nu pentru o singură mașină, ci pentru Fabrica Viitorului - un concept cu care lucrează acum toți producătorii de top de fabrici de fabricare aditivă.

– Soluția pentru Fabrica Viitorului a fost sistemul de producție automatizat SLM 800, o altă inovație de prim rang de anul trecut.

– SLM 800 a fost prezentat la expoziția Formnext din Frankfurt pe Main. Compania a anunțat oficial vânzarea a douăzeci de mașini către China. În momentul de față există o singură instalație asamblată. Acesta este, să spunem, un exemplar de expoziție experimentală funcțională, în designul și funcționalitatea căruia, foarte posibil, ceva se va schimba. În orice caz, aceasta este o revendicare mare, deoarece capacitatea de a oferi un proces automat la o înălțime a clădirii de 800 mm indică stabilitatea ridicată a sistemului.

– Au afectat modificările echipamentele periferice ale imprimantelor 3D?

– Da, noul sistem PSV (Powder Sieving Vacuum) este deja disponibil - o stație periferică care este concepută pentru a îndeplini următoarele funcții:

1. cernerea continuă a pulberii (returnarea pulberii înapoi la unitate pentru circulație continuă în timpul funcționării);
2. depozitarea pulberii în timp ce mașina funcționează într-un rezervor cu o capacitate de 90 de litri, care nu se află în instalație, ci în sistemul PSV.

Stația PSV este dotată și (dacă vorbim de instalația SLM 280) cu un manșon pentru lucrul în camera de construcție într-un mediu inert pentru a îndepărta excesul de pulbere în timpul curățării piesei. Stația oferă o productivitate ridicată pentru curățarea și prelucrarea materialului, este compactă și universală: poate fi conectată atât la mașina 280th, cât și la 500th. PSV funcționează pe baza diferențelor de presiune și evacuarea sistemului și mișcarea pulberii prin transport în vid.

Ca și sistemul PSH anterior, care a îndeplinit aproximativ aceleași nevoi, PSV este cel mai eficient atunci când lucrăm cu o pulbere pe o singură mașină. La schimbarea frecventă a materialelor, este mai bine să utilizați stația de screening manuală PSM, care este un echipament periferic stabil de aproape zece ani, simplu și ușor de utilizat.

– Ce este un filtru „etern” și cum va îmbunătăți siguranța la locul de muncă?

– Cu ajutorul ei, filtrarea va avea loc pe diferite principii. Aceasta este așa-numita filtrare uscată: particulele de material (titan sau aliaj de aluminiu) sunt reținute de particulele inhibitoare în filtru și sunt dezactivate instantaneu. Prin îndepărtarea amestecului de inhibitor și particule în stare uscată, reducem riscul de impact negativ în ceea ce privește eliberarea de gaze inflamabile, îmbunătățim curățenia procesului și creștem siguranța la incendiu și explozie. Instalațiile SLM au un ciclu închis de lucru cu pulbere.

Principala întrebare nu este dacă să cumpărați sau nu o mașină de aditivi, ci cum să o integrați în lanțul de producție.

– Care sunt planurile imediate ale SLM Solutions?

– La expoziția internațională „Metalworking-2018”, care va avea loc la Moscova în perioada 14-18 mai, compania va avea un stand mare. Este planificat ca specialiști din departamentul de service să sosească din Germania, iar opțiunea livrării mașinii SLM 280 este luată în considerare În vară sau toamnă, SLM Solutions va deschide un nou amplasament, care va asigura îndeplinirea unui număr sporit de servicii. comenzi pentru producția de mașini de imprimare 3D din metal. Acesta va fi situat în Lübeck, în același loc în care se află sediul companiei și producția principală.

– Cum este situația de pe piața rusă pentru compania dumneavoastră?

– Există interes pentru produsele SLM Solutions, și o mulțime, dar până acum în principal la nivel de solicitări, încercări de a stabili economia deținerii unei mașini, aplicații pentru tipărirea de test. Cel mai probabil, aceasta este o situație economică generală, deoarece mulți dintre colegii noștri europeni care lucrează în producția de imprimante 3D metalice au probleme similare în Rusia.

Echipamentul este scump, dar puțini oameni din Rusia au idee cum să îl dețină, cum să obțină beneficii economice de pe urma acestuia. Este destul de greu de justificat necesitatea unei achiziții. În plus, suntem foarte lipsiți de specialiști cu cunoștințele necesare pentru a asigura corect atât procesul în sine, cât și dezvoltarea parametrilor tehnologici.

Un specialist care lucrează la o mașină de aditivi ar trebui să fie în mod ideal atât un proiectant, cât și, într-o măsură mai mare, un tehnolog - cineva care înțelege fizica proceselor care au loc și influența anumitor parametri asupra calității piesei rezultate. Și există o mulțime de astfel de parametri - cel puțin 160.

Din păcate, specialiștii ruși - de la manageri de întreprindere la ingineri obișnuiți -, în general, nu au o înțelegere a complexității procesului aditiv. Mulți oameni cred că o imprimantă 3D este un fel de mașină minune: încărcați pulberea, încărcați modelul, apăsați un buton și obțineți imediat o piesă de înaltă calitate.

Echipa SLM Solutions la expoziția internațională Formnext 2017

– Cum să convingi oamenii că tehnologiile aditive aduc beneficii semnificative?

– Avem nevoie de muncă educațională. Specialiștii trebuie să se familiarizeze cu un volum mai mare de literatură, cercetări științifice, monografii - nu numai fundamentale, ci și inginerie, inclusiv engleză și germană. Este util pentru liderii din industrie și afaceri să călătorească la conferințe internaționale despre fabricarea aditivă.

Ideea mea principală pe care încerc să o transmit tuturor este că tehnologiile aditive (în special topirea selectivă cu laser) nu sunt un panaceu, nu o soluție universală pentru producția de piese. Aceasta este o nouă metodă separată care a fost utilizată activ pe piață de puțin peste zece ani. Dar chiar și pe o tehnologie atât de veche precum turnarea, monografiile sunt încă scrise.

Tehnologiile 3D sunt sisteme cu un număr mare de parametri, care combină multe discipline - metalurgie, lasere, mecanică, programare etc. Acesta este un fel de „cutie gri” - încă mai trebuie să fie studiate și studiate. Dar dacă nu faci asta, poți rămâne cu mult în urmă.

– Cu toate acestea, în Rusia există o anumită mișcare în ceea ce privește dezvoltarea și implementarea tehnologiilor 3D.

– Există idei și soluții, le vedem la expoziții. Din experiența mea, nivelul de înțelegere al oamenilor a crescut foarte mult în ultimii patru sau cinci ani. Nu există însă supraveghere la nivel de stat, nu există un vector care să unească toate acestea.

De exemplu, în Europa și Asia există asociații de producători (cum ar fi AMUG, GARPA) care țin în mod regulat întâlniri ale utilizatorilor tehnologiilor aditive din întreaga lume. SLM Solutions participă la astfel de evenimente împreună cu concurenții săi. Sau acest exemplu: compania noastră, ca mulți alți producători, cooperează cu Institutul Fraunhofer, care dezvoltă tehnologii laser. Aproximativ șaizeci de oameni de știință s-au înscris pentru a lucra cu SLM. Acesta este un bun exemplu de cooperare interindustrială, care este atât de lipsită în Rusia din cauza problemelor economice interne.

În opinia mea, liderii noștri trebuie să călătorească mai mult și să ia parte la astfel de proiecte pentru a înțelege ce întrebări sunt adresate și cum să definească sarcini clare pentru proiectarea producției. La urma urmei, întrebarea principală nu este dacă să cumpărați sau nu instalația, ci cum să o integrați în lanțul de producție, să creați un atelier care funcționează eficient cu instalații aditive și, cu ajutorul acestora, să obțineți produsul necesar.

Imprimare 3D metal – fabricarea aditivă a produselor metalice, care este, pe bună dreptate, una dintre cele mai promițătoare și în dezvoltare rapidă domenii în imprimarea tridimensională ca atare. Tehnologia în sine provine din sinterizarea convențională a materialelor utilizate în metalurgia pulberilor. Dar acum a devenit mai avansat, mai precis și mai rapid. Și astăzi compania SPRINT3D vă oferă imprimare pe metal pe 3Imprimanta Dîn condiții cu adevărat favorabile. Dar mai întâi, puține informații despre procesul de producție în sine și capacitățile acestuia.

Tehnologia de topire selectivă cu laser

SLM sau tehnologia de fuziune selectivă este un tip de imprimare metalică directă care atinge o densitate de 99,5%. Diferența este deosebit de vizibilă în comparație cu modelele produse prin turnare convențională. Această cifră este atinsă datorită introducerii celor mai noi tehnologii în hardware:

• Utilizarea rolelor speciale pentru compactarea pulberilor și, ca urmare, posibilitatea utilizării pulberilor cu dimensiunea particulelor de 5 microni.
• Densitate în vrac crescută, promovând compactarea produselor finite.
• Crearea unei atmosfere rarefiate de gaze inerte, în care se atinge puritatea maximă a materialului, nu există oxidare și se elimină riscul de intrare a compușilor chimici străini în compoziție.

Dar cel mai important - modern 3 Imprimanta metal D facilitează selectarea unei configurații individuale pentru imprimarea cu o pulbere metalică specifică. În acest fel, chiar și cu materiale ieftine, puteți obține rezultate de primă clasă. Dar numai dacă utilizați echipamente moderne de înaltă calitate. Și aici suntem gata să vă surprindem și pe voi!

Imprimare 3D metal B SPRINT 3D

Setări pentru 3 imprimare metal D, pe care le folosim

Calitatea producției este o cerință esențială pe care ne-o stabilim. Prin urmare, în munca noastră folosim numai echipamente profesionale cu capacități largi pentru imprimarea metalelor. Să aruncăm o privire mai atentă la fiecare dintre unitățile de producție.

Uzina de productie SLM 280HL

SLM 280HL este o dezvoltare a companiei germane SLM Solutions GmbH, folosind tehnologia de topire cu laser strat cu strat a materialelor pulbere metalice. Instalația este echipată cu o cameră de lucru mare și vă permite să creați obiecte 3D cu dimensiuni de 280x280x350 mm. Printre principalele avantaje ale tipăririi cu această instalare se numără:

• Grosimea minimă mică a stratului aplicat – 20 microni.
• Umplerea camerei de lucru cu gaz inert, ceea ce vă permite să lucrați cu diferite metale reactive.
• Viteza de imprimare este de până la 35 cm/oră.
• Grosimea stratului de construcție este de 30 și 50 de microni.
• Putere - 400 W.

Separat, remarcăm sistemul patentat de alimentare cu material pulbere, datorită căruia viteza de imprimare este semnificativ mai mare decât la majoritatea unităților de producție din aceeași categorie de preț. În producție folosim următoarele materiale:

• Oțel inoxidabil (intern 07Х18Н12М2 (Polema) și importat 316L).
• Oțel pentru scule (import 1.2709).
• Aliaje rezistente la căldură 08ХН53БМТУ (analog de Inconel 718, producție Polema) și EP 741 (fabricat de VILS).
• Cobalt-Crom (COCR)

Imprimanta 3D SLM 280HL poate fi folosită pentru a crea o varietate de componente metalice, prototipuri și produse finale. Dacă este necesar, putem oferi producție la scară mică.

Uzina de productie ProX 100

ProX 100 – instalare compactă pt 3 imprimare metal D, dezvoltat de compania americană 3D Systems. Utilizează tehnologia de sinterizare directă cu laser, care asigură o producție de mare viteză și precizie. Dintre principalele caracteristici merită evidențiate:

• Dimensiunea camerei de lucru este de 100x100x80 mm.
• Grosimea stratului de construcție este de 20 și 30 de microni.
• Putere - 50 W.

ProX 100 vă permite să creați prototipuri care nu pot fi dezvoltate folosind metode standard, oferă timpi de producție scurti, garantează absența porozității materialului și densitatea mare a pieselor. În plus, remarcăm calitatea standardizată a tuturor produselor, indiferent de structura acestora. În prezent, modelul este utilizat activ în stomatologie pentru a crea proteze de înaltă precizie, dar a găsit o largă aplicație în alte industrii:

• Producția de motoare și piesele lor individuale.
• Dezvoltarea echipamentelor medicale.
• Imprimarea de bijuterii și chiar de artă contemporană.

În imprimare, folosim aliajul cobalt-crom KX28M6 (produs de Polema), dezvoltat inițial pentru tehnologiile aditive în crearea de endoproteze.

Imprimare metal 3D– utilizare curentă

Mulți experți susțin că imprimarea 3D ca atare nu și-a atins încă potențialul maxim. De exemplu, Elon Musk plănuiește să folosească tehnologia în colonizarea planetei Marte pentru construirea de clădiri administrative și rezidențiale, echipamente și mașini chiar la fața locului. Și acest lucru este destul de realist, deoarece tehnologia de imprimare a metalelor 3D este deja utilizată activ în diverse industrii:

• În medicină: producția de implanturi medicale, proteze, coroane, stâlpi etc. Precizia ridicată a producției și prețul relativ accesibil au făcut ca imprimarea 3D să fie foarte relevantă în această industrie.
• În industria de bijuterii: multe companii de bijuterii folosesc tehnologia de imprimare 3D pentru a face matrițe și ceară, precum și pentru a crea direct produse de bijuterii. De exemplu, imprimarea cu titan vă permite să creați produse care anterior erau considerate imposibile.
• În industria auto și chiar în industria aerospațială: BMW, Audi, FCA și alte companii au folosit 3 D stampila metalicaîn prototipare și iau în considerare serios utilizarea acestuia în producția de masă. Și compania italiană Ge-AvioAero imprimă deja componente pentru motoarele cu reacție LEAP pe imprimante 3D.

Continuăm să luăm în considerare tehnologiile de imprimare 3D existente și caracteristicile acestora. Următoarele metode de imprimare 3D sunt următoarele:

Sinterizarea directă cu laser a metalelor (DMLS)

În loc de DMLS (Direct Metal Laser Sintering), puteți găsi și numele SLM (Selective Laser Melting). Această tehnologie își datorează al doilea nume companiei germane EOS. Compania este unul dintre liderii în proiectarea strat cu strat de prototipuri. Am scris recent despre ultima lor dezvoltare - sinterizarea cu microlaser ().

Principalii consumatori ai tehnologiei sunt domeniile medicinei, industria microelectronică și parțial.

Atunci când sunt produse folosind tehnologia DMLS, produsele au o grosime impresionantă a stratului de 1 - 5 nm, cu dimensiuni maxime ale produsului de 60 mm în diametru și 30 mm în înălțime.
Procesul de fabricare a produsului se bazează pe curgerea liantului topit în golurile dintre particulele de pulbere sub acțiunea forțelor capilare. Pentru a îmbunătăți procesul de curgere, la amestecul de pulbere se adaugă compuși cu fosfor, reducând astfel tensiunea superficială, vâscozitatea și gradul de oxidare a topiturii. Particulele de pulbere de liant sunt de obicei mai mici ca dimensiuni decât particulele de pulbere de bază. Acest lucru ajută la creșterea densității în vrac a amestecului de pulbere și la accelerarea procesului de formare a topiturii.

Astăzi există următoarele materiale pentru imprimarea 3D folosind tehnologia DMLS:

• DirectMetal 20 (pulbere metalică pe bază de bronz)
• EOS StainlessSteel GP1 (Oțel inoxidabil, similar cu 1.4542 european)
• EOS MaragingSteel MS1 (oțel Maraging)
• EOS CobaltChrome MP1 (aliaj ultra-rezistent cobalt-crom-molibden)
• EOS CobaltChrome SP2 (aliaj dentar ultra-rezistent cobalt-crom-molibden)
• EOS Titanium Ti64 / Ti64ELI (aliaje de titan)
• EOS NickelAlloy IN625 (aliaj de nichel)
• EOS NickelAlloy IN718 (aliaj de nichel)
• EOS Aluminium AlSi10Mg (aliaj de aluminiu)

Topirea fasciculului de electroni (EBM)

Metoda de topire a fasciculului de electroni a apărut în industria aerospațială. După care a început să cucerească sfera civilă. Materialul de pornire pentru producție este pulberea metalică. De obicei, acestea sunt aliaje de titan.

Produsul este fabricat după cum urmează: cantitatea necesară de pulbere este turnată într-o cameră de vid, apoi un flux controlat de electroni „ocolește” conturul modelului strat cu strat și topește pulberea în aceste locuri. Acest lucru are ca rezultat o structură puternică. Datorită prezenței vidului și temperaturii generale ridicate, produsul final capătă rezistență similară aliajelor forjate.

În comparație cu tehnologia DMLS și SLS, topirea cu fascicul de electroni nu necesită tratament termic ulterior pentru a obține o rezistență ridicată. Această metodă este, de asemenea, mai rapidă și mai precisă datorită densității mari de energie a fasciculului de electroni.

Lider în acest domeniu este compania suedeză Arcam.

Topire selectivă cu laser (SLM)

Tehnologia SLM este asemănătoare cu SLS, sunt chiar confuzi, pentru că... În ambele cazuri, se utilizează pulbere metalică și laser. Dar aceste tehnologii au diferențe fundamentale. În metoda SLS, particulele de pulbere sunt sinterizate împreună, în timp ce în SLM, particulele de pulbere de metal sunt aduse să se topească și apoi sudate împreună pentru a forma un cadru rigid.

Procesul de realizare a modelelor este similar cu tehnologia SLS. Și aici se aplică un strat de pulbere metalică pe zona de lucru și se rulează uniform peste el. Această lucrare se realizează cu o rolă sau o perie. Fiecare înălțime de strat corespunde unei anumite forme de produs. Întregul proces are loc într-o cameră etanșă cu gaz inert. Un laser foarte puternic se concentrează asupra particulelor de metal, topindu-le și sudându-le împreună. Produsul este produs similar tehnologiei FDM, pereții exteriori și interiori sunt un perete solid, sudat, iar spațiul dintre pereți este umplut conform șablonului.

Tehnologia SLM folosește diferite metale și aliaje. Cerința principală este ca atunci când sunt zdrobite în particule, acestea trebuie să aibă anumite caracteristici de curgere. De exemplu, sunt utilizate materiale precum oțel inoxidabil, oțel pentru scule, aliaje de crom și cobalt, titan și aluminiu.

Metoda este folosită acolo unde este necesar să existe o piesă cu greutate minimă, păstrând în același timp caracteristicile acesteia.

Tehnologia este brevetată de Stratasys. În comparație cu alte tehnologii de imprimare 3D, PolyJet este singura care vă permite să realizați un model din diverse materiale. Acest lucru se realizează folosind o tehnologie unică pentru alimentarea mai multor materiale într-o singură trecere de imprimare. Acest lucru vă permite să plasați în mod selectiv diferite materiale într-un singur produs sau să combinați două materiale, obținând astfel materiale digitale compozite cu proprietăți caracteristice, previzibile.

Procesul de imprimare PolyJet este similar cu imprimarea convențională cu jet de cerneală. În loc să livreze cerneală pe hârtie, imprimantele 3D eliberează jeturi de fotopolimer lichid, care formează straturi în zona de lucru și este fixat de radiațiile ultraviolete. Produsele întărite pot fi luate și folosite imediat, deoarece nu este necesară nicio post-călire suplimentară, cum ar fi tehnologia SLA.

Deoarece Deoarece imprimarea se efectuează strat cu strat, este necesar material de suport pentru piesele în sus. Pentru aceasta, se folosește un material auxiliar asemănător gelului, care se îndepărtează ușor cu apă sau manual.

Tehnologia vă permite să creați produse de înaltă precizie. Și datorită combinării diferitelor materiale, caracteristicile prototipului sunt cât mai apropiate de produsul final.

Tehnologiile de imprimare 3D discutate în două părți ale articolului nu sunt singurele, ci cele mai comune tehnologii. În articolul următor ne vom uita la materialele utilizate în aceste tehnologii, diferențele și caracteristicile acestora.

Imprimare

Piese și materiale

Imprimare 3D pentru industrie: o prezentare detaliată a celor mai noi echipamente și tehnologii

La expozitie formnextÎn mod tradițional, se adună elita din lumea tehnologiilor aditive și a imprimării 3D. Experții de talie mondială au remarcat trecerea de la crearea de prototipuri la producția de piese și semifabricate din metale și materiale funcționale.

Tehnologiile clasice SLM, EBM și DMD atunci când se lucrează cu metale au fost completate de tehnologii relativ noi de tip CSF și FDM. O prezentare detaliată a echipamentelor, materialelor și soluțiilor avansate prezentate la Frankfurt pe Main, de la expertul Kirill Kazmirchuk.

Selectiv laser topire(SLM - Topire selectivă cu laser)

Un sistem hibrid care utilizează procesul SLM și prelucrarea CNC pe 3 axe într-un singur echipament.

Această abordare face posibilă obținerea de piese metalice cu canale interne de rugozitate redusă.

Suprafata de lucru: 600 x 600 x 500 mm

Trumpf TruPrint 5000

Mașină SLM de la o companie care produce o gamă largă de echipamente laser. Caracteristica specială a TruPrint 5000 sunt modulele sale de lucru înlocuibile. Acestea vă permit să lansați o construcție fără pregătire îndelungată. „Despachetarea” construcției are loc în afara mașinii într-o stație specială de „despachetare-curățare”.

Zona de lucru rotunda: Ø300 x 400 mm

Materiale: Al, Ti, Ni, Co-Cr, Oțel.

SLM-Solutii SLM 800

Cel mai mare utilaj al companiei, pionier pe segmentul tehnologiei SLM. La începutul anului 2017, a fost anunțată achiziția SLM-Solutions de către gigantul industrial General Electric. Tranzacția nu a avut loc din cauza diferențelor de opinie cu privire la valoarea acțiunilor. Drept urmare, GE a achiziționat o altă companie, Concept Laser.

masina SLM 800 a fost anunțat la formnext-2016 și prezentat publicului la expoziția din 2017. În timpul expoziției, potrivit SLM-Solutions în sine, au fost vândute douăzeci de unități din acest echipament.

Suprafata de lucru: 280 x 500 x 800 mm

Materiale: Al, Ti, Ni, Co-Cr, Oțel.

De la începutul anului, au fost vândute peste 15 mașini SLM 500, în principal către China.

Electro Optic Sisteme M400-4

Mașină SLM cu suprafață de lucru 400 x 400 x 400 mm

Materiale: Al, Ti, Ni, Co-Cr, Oțel.

Se folosesc patru lasere, fiecare acoperind un sfert din suprafata de lucru. Acest lucru vă permite să reduceți semnificativ timpul pentru construirea unui număr mare de piese mici, dar atunci când fabricați o piesă mare, timpul este redus cu până la 10%. Potenţial, distorsiunea termică este redusă datorită unui proces de fuziune mai uniform.

Aditiv IndustriiMetalFab1

MetalFab1 este un complex de echipamente: mașină SLM + stație de curățare + cuptor de tratament termic. Tehnologic, tranzițiile au loc într-un spațiu izolat, în consecință, contactul operatorului cu pulberile metalice este redus.

Suprafata de lucru 420 x 420 x 400 mm

Materiale: Al, Ti, Ni, Co-Cr, Oțel.

Concept Laser (compania achizitionataGeneral Electric la începutul anului 2017)

Mașina a fost prezentată Atlas cu o suprafață de lucru de 1000 x 1000 x 1000 mm.

Este prezentat un prototip al acestei mașini și o piesă construită pe o platformă de 1000 x 1000 mm.

Materiale: Al, Ti, Ni, Co-Cr, Oțel.

Data lansării nu a fost făcută publică.

În prezent, modelul actual este X- linia 2000 cu două lasere și o zonă de lucru de 800 x 400 x 500 mm.

Orlas Creator

Se știe că ORlaser dezvoltă capete pentru depunerea de pulbere cu laser fierbinte de câțiva ani. Acum am introdus propria noastră mașină SLM cu o zonă de lucru de Ø 100 mm x 110 mm.

Acesta este un dispozitiv mic cu o zonă de lucru cilindrică. În plus, poate fi echipat cu un ax pentru prelucrare CNC.

O companie franceză în curs de dezvoltare cu participarea activă a producătorului de anvelope Michelin. Principalele produse sunt mașinile de sinteză strat-cu-strat SLM.

Particularitatea acestor instalații este că sunt specializate în utilizarea pulberii de metal mai fină (aproximativ 20 de microni), în timp ce dimensiunea tipică a particulelor în echipamente similare este de 40 - 60 microni. O dimensiune mai mică a particulei, pe de o parte, asigură o mai bună calitate a suprafeței și elaborarea micilor detalii geometrice, pe de altă parte, impune o limitare semnificativă a utilizării pulberii. Pulberea mai fină este mai dificil de manipulat și necesită încăperi izolate și echipament de protecție pentru operatori.

Zona de lucru: 350 x 350 x 350 mm.

DMG MORI

Compania este producător de mașini CNC pentru grupuri de strunjire, strunjire-frezare și frezare. De aproximativ cinci ani, promovează pe piață o tehnologie hibridă pentru fabricarea pieselor metalice: suprafața DMD + prelucrare CNC. Tehnologia hibridă în industria auto este potrivită în principal pentru sarcinile de reparații - restaurarea fustelor arborelui cotit, came a arborelui cu came.

În 2017, a fost prezentată mașina LASERTEC 30 SLM SLM cu design propriu, cu o zonă de lucru de 300 x 300 x 300 mm.

Este prezentată aplicabilitatea tehnologiei pentru fabricarea schimbătoarelor de căldură și a consolelor mici cu geometrie complexă.

O companie portugheză care produce o gamă largă de echipamente pentru prelucrarea metalelor (îndoitori hidraulici de tablă, tăiere metal cu ghilotină, tăiere cu laser etc.). Noul venit în tehnologiile aditive, totuși, a prezentat ceea ce susțin că este cea mai mare mașină SLM cu o suprafață de lucru de 1000 x 1000 x 500 mm.

Aparatul folosește un singur laser, iar principiul unei zone de construcție mobilă îi permite să acopere o suprafață mare. Construcția are loc pe o platformă de 1000 x 1000 mm o cameră pătrată cu o sursă de radiație și o alimentare locală cu gaz inert se deplasează deasupra acesteia. Procesul de construcție este pas cu pas, iar metalul este topit în locurile necesare. Potențial, această abordare implică un consum mai mare de gaz inert și limitează construcția pieselor mari. În momentul de față, procesul este depanat doar pentru oțeluri.

3 D Sisteme

Un plus interesant la linia companiei este mașina ProX 320 SLM cu o suprafață de lucru de 275 x 275 x 420 mm.

A fost anunțată și o mașină SLM DMP8500 cu o suprafață de lucru de 500 x 500 x 500 mm. Avantajul mașinilor 3D Systems este capacitatea de a lucra atât cu pulbere standard de 40-60 microni, cât și cu pulbere fină de aproximativ 20 microni.

E.B.M.-tehnologii

Arcam Q20 Plus(achizitionatGeneral Electric la începutul anului 2017)

Singura companie este un producător de mașini EBM. Echipamentul este specializat pentru utilizarea aliajelor de titan. Utilizarea unui fascicul de electroni în locul unui laser poate îmbunătăți semnificativ calitatea fuziunii metalelor și poate crește viteza.

Zona de lucru: Ø 350 x 380 mm.

Material: Ti6Al4V.

Suprafața gaz-dinamică la rece (pulverizare la rece)

Esența tehnologiei este aplicarea particulelor de pulbere folosind un jet supersonic de gaz inert de transport. Datorită vitezei mari, particulele aderă la suprafață, oferind o structură metalică densă. Potențial, această abordare permite construirea pieselor de prelucrat în mai puțin timp decât placarea cu laser, datorită absenței încălzirii și răcirii ulterioare.

SPEE3D

Compania americană SPEE3D a introdus în 2017 o mașină hibridă care vă permite să creați semifabricate metalice folosind suprafața gaz-dinamică la rece, urmată de prelucrare CNC.

Datorită limitărilor tehnologice, tehnologia este aplicabilă pentru crearea pieselor de prelucrat pentru prelucrarea CNC ulterioară. Calitatea suprafeței prezentate în fotografie este comparabilă cu cea a turnării.

Se pot aplica aliaje de aluminiu și cupru.

Compania germană - producător de mașini CNC și-a prezentat propriul echipament hibrid CSF + prelucrare CNC.

Piesele sunt formate secvenţial din mai multe materiale, iar suprafaţa la rece este utilizată pentru a crea canale de răcire şi cavităţi în interiorul matriţelor. Un metal mai fuzibil este aplicat pe zonele necesare și acționează ca un suport detașabil. Se pot aplica aliaje de aluminiu și cupru.

ImpactInovații

Echipament pentru suprafața gaz-dinamică la rece cu schimbarea materialelor în timpul procesului de fabricație. Permite aplicarea aliajelor de aluminiu si cupru (inclusiv pe suprafata nemetalelor). Tehnologia poate fi utilă în crearea de produse bimetalice (lagăre de alunecare), precum și în aplicarea „căilor” conductoare textolitului sau altor produse polimerice.

Suprafata fierbinte

Esența tehnologiei este aplicarea particulelor de pulbere folosind un jet de transport și gaz inert de protecție, metalul se topește la contactul cu o suprafață încălzită cu laser.

Tehnologia este potrivită pentru fabricarea pieselor într-o măsură foarte limitată, în principal doar pentru crearea unui corp. Mai potrivit pentru repararea arborilor și a altor corpuri rotative.

InssTek,BeAM- companii coreene, respectiv franceze. Echipamentul este construit pe un principiu similar și are capacități similare.

Este posibil să „schimbați” materialele în timpul procesului de fabricație.

InssTek are o suprafață mare de lucru de 4000 x 1000 x 1000 mm.

Produsele necesită tratament termic și mecanic ulterior.

DMGMORI

Pionier în tehnologia hibridă (surfacing + CNC) pentru produse metalice. Mai întâi, mașina combinată lasertec 65 3D a fost lansată, apoi lasertec 4300 3D a fost adăugat la linia hibridă.

Mașini similare sunt fabricate astăzi de compania Yamazaki Mazak.

CEFERTEC

Echipamentul a fost dezvoltat cu participarea biroului de service FIT AG și, pentru a spune simplu, este o mașină de sudat CNC pentru metale.

Construit pe baza unui portal și a unei mese rotative.

Tehnologia vă permite să creați rapid semifabricate metalice. Abordarea ridică multe întrebări despre calitatea și proprietățile produsului, precum și deformarea inevitabilă în timpul unui proces termic localizat.

Metale și tehnologie FDM

Principiul construcției este extrudarea unui material plastic (umplut cu pulbere metalică) printr-o matriță. După crearea unui model polimer-metal, acesta este sinterizat într-un cuptor (termic sau cu microunde). În această etapă, liantul polimeric se evaporă și particulele de metal se sinterizează. În acest caz, contracția piesei este de 18-20%, vezi fotografia de mai jos. Conform dovezilor anecdotice, această tehnologie poate permite ca piesele să fie construite de până la 100 de ori mai rapid.

DesktopMetalŞi Markforged- Companii americane, folosesc tehnologie similară, suprafața de lucru este de 330 x 330 x 330 mm și, respectiv, 250 x 220 x 200 mm. Este de remarcat diferența semnificativă în gradul de pregătire pentru livrare. Dacă DesktopMetal nu este pregătit să furnizeze echipamente nici măcar pe piața locală, atunci Markforged este gata să furnizeze atât SUA, cât și Europa. O caracteristică a tuturor echipamentelor Markforged este că fișierul este trimis pentru construcție atunci când este conectat la Internet și la serverele companiei, ceea ce ridică problema păstrării secretelor comerciale.

Pe de o parte, tehnologia FDM pare promițătoare, deoarece vă permite să produceți piese metalice fără a fi nevoie să lucrați cu pulberi metalice greu de manipulat. Pe de altă parte, rămân multe întrebări, cum ar fi grosimea maximă a peretelui (poate fi limitată din cauza necesității de a îndepărta liantul), lipsa unui echipament similar cu o zonă mare de lucru etc. Tehnologia își va găsi cu siguranță nișa, dar nu poate fi considerat un „ucigaș” sau înlocuitor pentru tehnologia SLM.

X- Jet

O companie israeliană, al cărei personal principal sunt angajați ai Objet, pionierul tehnologiei PolyJet.

Un analog al acestei tehnologii este folosit și în echipamentele X-jet: pe platformă este aplicat un liant lichid pe bază de apă, în care sunt distribuite particule de metal sau ceramică. Umplutura nu se lipește și nu se precipită din cauza forțelor van der Waals.

Piesele necesită, de asemenea, tratament termic (și eventual presiune) după procesul de sinteză strat cu strat. Producătorul nu precizează detaliile procesului tehnic, iar mostrele de metal și ceramică prezentate la expoziție nu depășesc câțiva centimetri în dimensiune, dar detalierea este la un nivel înalt.

Suprafata de lucru 500 x 280 x 200 mm.

Materiale termoplastice PEEK de înaltă rezistență

Materiale de grup ARUNCA O PRIVIRE(polieteretercetona) sunt foarte interesante pentru producția directă datorită rezistenței și rezistenței la căldură. Rezistență la căldură până la 250 °C și rezistență la tracțiune 100 MPa (pentru comparație, pentru aluminiu, în funcție de aliaj, variază de la 100 la 350 MPa). Este dificil să procesați un astfel de material din cauza punctului său de topire ridicat - peste 340 °C. Au fost prezentate simultan trei mașini FDM pentru lucrul cu PEEK: INOVATOR 2 PEEK, INTAMSYS PEEKŞi GEWO 3D PEEK.

Cea mai mare mașină are o suprafață de lucru de 450 x 450 x 600 mm și o temperatură a extruderului de până la 450 °C.

Imprimante de nisip pentru turnatorii

VoxelJet

ExOne și Voxeljet au fost inițial unul și au creat echipamente pentru lucrul cu nisip și materiale polimerice pentru aplicații de turnătorie.

Companiile divizate în 2003, Voxeljet continuă să dezvolte ambele domenii, în timp ce ExOne (fostul Prometal RCT) se concentrează doar pe tehnologia nisipului și parțial pe lucrul cu materiale oțel-bronz.

Gama Voxeljet include mai multe sisteme care pot prelucra nisip pentru a crea matrițe și miezuri. Toate sunt similare în mecanică și proces cu echipamentele ExOne.

În cadrul formnext-2017, compania a prezentat un sistem de lucru cu materiale polimerice funcționale. Tehnologia se bazează pe PolyJet deja stăpânit cu un liant fotosensibil, acest lucru nu numai că face posibilă obținerea de proprietăți îmbunătățite, dar permite și crearea de produse de rezoluție mai mare. Tehnologia este similară cu ceea ce a arătat Hewlett Packard la expoziția din 2016.

O companie coreeană care are mai multe mașini industriale de producție aditivă în gama sa:

– nisip imprimanta PolyJet cu o suprafata de lucru de 300 x 420 x 150 (liant anorganic, mai ecologic);

– nisip imprimanta SLS cu o suprafata de lucru de 600 x 400 x 400;

– mașină SLM cu o suprafață de lucru de 350 x 300 mm;

– mașină hibridă (suprafață + prelucrare CNC) cu o suprafață de lucru de 250 x 250 x 250 mm.

Pulberi metalice

Cei mai mari producători de compoziții de pulbere metalică au fost reprezentați pe scară largă la expoziție: Haraeus,L.P.W.SMTChina,Oerlikon,EPMAŞi Polema(Rusia).

PulverizatorATOone

Instalație pentru producția de compoziții de metal pulbere pentru mașini de sinteză strat cu strat de la compania poloneză 3D lab.

Acesta este un atomizor „de birou” cu o înălțime de cel mult 2 metri, dimensiunea tipică a atomizatoarelor industriale este de 5-10 m înălțime și aproximativ 4 m în diametru.

Sârma este folosită ca material de prelucrare, iar capacitatea echipamentului îi permite să producă până la 200 de grame pe zi.

Materiale și echipamente polimerice

Compozite

Markforged

Sunt prezentate echipamente FDM care vă permit să lucrați cu materiale termoplastice umplute cu carbon, Kevlar și fibre de sticlă. Acestea pot fi fie continue, fie tocate.

Costul montajului este de aproximativ 100-1000 euro.

În fotografie de sus în jos:

– parte din material Onyx (fibră tocată);

– piesa din material Onyx (fibra tocata) in sectiune;

– ranforsat cu Kevlar continuu;

– armat cu fibra de sticla continua;

– ranforsat cu fibra de carbon continua.

Stratasys

Compania a introdus material Nylon CF, compatibil cu mașina rusă Fortus 450mc FDM. Este o poliamidă umplută cu fibre de carbon tăiate.

Oferă proprietăți mecanice mai bune în comparație cu materialele standard neumplute. Fotografia prezintă o comparație a comportamentului materialelor sub încărcare (dreapta ABS, în centru Nylon CF, stânga Nylon 12).

SLA pentru desktop și materiale elastice

DigitalWaxŞi atum 3D

Zona de lucru a mașinii mai mari este de 300 x 300 x 300 mm, sunt disponibile materiale fotopolimerice, atât funcționale, cât și elastice.

UNIZ SLA

Compania chineză UNIZ este un nou venit pe piață. Două mașini desktop SLA sunt prezentate cu zone de lucru: 315 x 185 x 450 și 192 x 122 x 200. Producătorul susține că aceasta este cea mai rapidă mașină SLA. Experții nu au aflat încă ce fel de materiale folosește sistemul și ce determină viteza de construcție a 2500 de metri cubi. cm pe oră (umplere 50%).

Ambele sisteme folosesc iluminarea fotopolimerului folosind LED-uri (LCD-Stereolithography).

Companie japoneza cu o lunga istorie. Angajat în producția unei varietăți de echipamente de înaltă precizie - de la imprimante la microscoape. Și-a prezentat propria imprimantă 3D Agilista folosind tehnologia PolyJet. Accentul se pune pe capacitatea de a produce produse din silicon flexibile și rezistente la căldură. Un astfel de echipament poate fi util la fabricarea unor serii mici de ochiuri, garnituri de uși, țevi de conducte de aer etc.

Zona de lucru: 297 x 210 x 200 mm.

Materiale: compoziții polimerice pe bază de silicon, inclusiv rezistente la căldură până la 100 °C.

Sisteme electro optice

Mașină SLS P500 de la EOS - unul dintre liderii pieței. Suprafata de lucru 500 x 330 x 400 mm, doua lasere de 70 W pentru lucru accelerat, temperatura de sinterizare de pana la 300 °C si viteza de constructie de pana la 6,6 litri pe ora (cu 20% mai mult decat analogii de pe piata).

Sistemul este echipat cu o zonă de lucru înlocuibilă cu răcire controlată, ceea ce mărește procentul de încărcare și stabilitatea dimensională a produselor. Software-ul mașinii SLS vă permite să vă conectați la sistemul ERP al întreprinderii și să monitorizați procentul de finalizare a lucrărilor în timp real.

Material: poliamidă, PEKK în dezvoltare.

Mașină poloneză SLS, capabilă să lucreze cu pulbere de poliamidă.

Zona de lucru: 350 x 350 x 600 mm.

Mașini SLA mari

RPS a fost fondată în Marea Britanie de către angajați ai DTM și 3D Systems și este în afaceri de peste zece ani.

Și-a început activitățile cu întreținerea și restaurarea mașinilor de sinteză strat cu strat.

O mașină mare SLA a fost lansată în 2016 NEO 800 propria dezvoltare.

Suprafata de lucru: 800 x 800 x 600 mm.

Materiale: compoziții fotopolimerice de la DSM Somos și orice altele.

Mașină de stereolitografia de la o companie europeană, fabricată în China.

Suprafata de lucru: 700 x 700 x 450 mm.

Materiale: compoziții fotopolimerice din DSM Somos si oricare altii, inclusiv cei de la Raplas.

Ceramică

Pentru a lucra cu ceramică, de regulă, folosesc tehnologia SLA, acestea sunt companii CeramakerŞi Lithoz.

În procesul clasic SLA, este creată o piesă de prelucrat, așa-numitul model verde. După construcție, este supus unei proceduri de tratament termic, în care componenta polimerică este îndepărtată și particulele ceramice sunt sinterizate.

Servicii

În Europa, site-urile de producție se dezvoltă cu succes, oferind servicii pentru producția de prototipuri din polimeri, compozite și metale folosind tehnologii aditive.

Companiile lider pe această piață sunt: PolyShape, Hoffmann, CitimGMBH,FITA.G.. Acesta din urmă și-a deschis recent o sucursală în Rusia.

Arsenalul unor astfel de companii include o gamă largă de echipamente DMD, SLM, SLS, FDM, EBM, numărul angajaților din producția aditivă este de obicei de aproximativ 100-200 de persoane. Companiile sunt solicitate pe piață, următorii sunt indicatorii de venituri pentru 2016: Hofmann GMBH - 833,2 milioane USD, CITIM GMBH - 27,3 milioane USD, FIT AG - 24 milioane USD.

Trebuie remarcat faptul că în octombrie 2017 uzina ACTech a fost achiziționat de Materialise și va dezvolta în curând producția directă de piese metalice folosind tehnologii aditive.

SLM sau Selective laser melting este o tehnologie inovatoare pentru producerea de produse complexe prin topirea cu laser a pulberii metalice folosind modele CAD matematice (imprimare 3D metal). Cu ajutorul SLM, acestea creează atât piese metalice de precizie pentru lucru ca parte a componentelor și ansamblurilor, cât și structuri neseparabile care modifică geometria în timpul funcționării.

Tehnologia este o metodă de fabricație aditivă și folosește lasere de mare putere pentru a crea obiecte fizice tridimensionale. Acest proces înlocuiește cu succes metodele tradiționale de producție, deoarece proprietățile fizice și mecanice ale produselor construite folosind tehnologia SLM depășesc adesea proprietățile produselor fabricate folosind tehnologii tradiționale.

Instalațiile SLM ajută la rezolvarea problemelor complexe de producție ale întreprinderilor industriale care operează în industria aerospațială, energetică, mecanică și de instrumentare. Instalațiile sunt, de asemenea, utilizate în universități, birouri de proiectare și sunt utilizate în cercetare și lucrări experimentale.

Termenul oficial pentru a descrie tehnologia este „sinterizarea cu laser”, deși este oarecum înșelător, deoarece materialele (pulberile) nu sunt sinterizate, ci topite până se formează o masă omogenă (groasă, păstoasă).

Avantaje

1. Rezolvarea problemelor tehnologice complexe

• Producerea de produse cu geometrii complexe, cu cavități interne și canale de răcire conforme

• Capacitatea de a construi produse complexe fără a fabrica echipamente scumpe

• Construcția de produse cu cavități interne

• Construcția are loc prin adăugarea strat cu strat a cantității necesare de material la „corpul” produsului. 97-99% din pulberea neutilizată în construcție după cernere este potrivită pentru reutilizare. 3-9% din materialul utilizat pentru construirea suporturilor este eliminat împreună cu pulberea netopită sub standard, care nu a fost supusă cernerii.
• Reducerea costurilor pentru producerea produselor complexe, deoarece nu este nevoie să fabricați echipamente scumpe.

Aplicații

• Fabricarea de piese funcționale pentru lucru ca parte a diferitelor componente și ansambluri
• Fabricarea de structuri complexe, inclusiv structuri neseparabile care modifică geometria în timpul funcționării, precum și cele care conțin multe elemente
• Productia de elemente de formare a matritelor pentru turnarea materialelor termoplastice si usoare
• Producerea de prototipuri tehnice pentru testarea modelelor de produse
• Crearea de inserții de formare pentru turnare sub presiune
• Productie de proteze si implanturi dentare personalizate
• Realizarea de timbre.

Cum funcţionează asta

Procesul de imprimare începe prin împărțirea unui model digital 3D al unui produs în straturi cu grosimea cuprinsă între 20 și 100 de microni pentru a crea o imagine 2D a fiecărui strat al produsului. Formatul standard al industriei este fișierul STL. Acest fișier intră în software-ul special al mașinii, unde informațiile sunt analizate și comparate cu capacitățile tehnice ale mașinii.

Pe baza datelor obținute, se lansează un ciclu de construcție a producției, constând din mai multe cicluri de construire a straturilor individuale ale produsului.

Ciclul de construcție a stratului constă din operații standard:

1. aplicarea unui strat de pulbere de o grosime dată (20-100 microni) pe o placă de construcție montată pe o platformă de construcție încălzită;
2. scanarea unei secțiuni transversale a unui strat de produs cu un fascicul laser;
3. coborârea platformei adânc în puțul de construcție cu o cantitate corespunzătoare grosimii stratului de construcție.

Procesul de construcție a produselor are loc în camera SLM a mașinii, umplută cu gaz inert argon sau azot (în funcție de tipul de pulbere din care are loc construcția), cu fluxul său laminar. Consumul principal de gaz inert are loc la începutul lucrărilor, la purjarea camerei de construcție, când aerul este complet îndepărtat din aceasta (conținutul de oxigen admis este mai mic de 0,15%).

După construcție, produsul împreună cu placa este îndepărtat din camera SLM a mașinii, după care produsul este separat mecanic de placa. Suporturile sunt îndepărtate din produsul construit și se realizează prelucrarea de finisare a produsului construit.

Absența aproape completă a oxigenului evită oxidarea materialului consumabil, ceea ce face posibilă imprimarea cu materiale precum titanul.

Materiale

Cele mai populare materiale sunt metale pulbere și aliaje, inclusiv oțel inoxidabil, oțel pentru scule, aliaje cobalt-crom, aliaje de titan, titan, aluminiu, aur, platină etc.

Produse realizate cu mașini 3D SLM Solutions

Produse realizate de mașini Realizer 3D

Video: folosind tehnologia SLM