Статья

Аддитивное производство из металла / 3D печать

Адди­тив­ное про­из­вод­ство, так же извест­ное как 3D печать, это тех­но­ло­гия послой­ного изго­тов­ле­ния трех­мер­ных дета­лей из пла­стика или металла. Она откры­вает воз­мож­но­сти по про­из­вод­ству слож­ных дета­лей без огра­ни­че­ний накладываемых тра­ди­ци­он­ными мето­дами обра­ботки. Детали, кото­рые было сложно пред­ста­вить несколько лет назад, сего­дня стали доступны для про­из­вод­ства из широ­кого спек­тра метал­ли­че­ских порош­ков. Тех­но­ло­гия адди­тив­ного про­из­вод­ства ста­но­вится не только инстру­мен­том для маке­ти­ро­ва­ния, но пол­но­цен­ным про­из­вод­ствен­ным про­цес­сом для дета­лей, соот­вет­ству­ю­щим высо­чай­шим стан­дар­там каче­ства.

Системы для адди­тив­ного про­из­вод­ства могут быть раз­де­лены по типу источ­ника энер­гии для сплав­ле­ния металла, таким как лазер, разо­гре­тое сопло и т.д. Вто­рой тип клас­си­фи­ка­ции – раз­де­ле­ние по типу обра­ба­ты­ва­е­мого мате­ри­ала пла­стика, металла и кера­мики. Они могут быть в форме твер­дых веществ (порош­ков, про­во­локи или пла­стин), а также жид­ко­сти.

Системы послойного расплавления порошка

Прак­ти­че­ски каж­дая адди­тив­ная система, рабо­та­ю­щая по тех­но­ло­гии послой­ного рас­плав­ле­ния порошка, состоит из рабо­чей плат­формы, резер­ву­ара с мате­ри­а­лом и меха­низма фор­ми­ро­ва­ния и вырав­ни­ва­ния слоя порошка. Обычно тол­щина слоя состав­ляет от 20 до 100 мкм. После фор­ми­ро­ва­ния слоя про­ис­хо­дит рас­плав­ле­ние порошка, за счет пере­ме­ще­ния луча c высо­кой плот­но­стью энер­гии по кон­туру, соот­вет­ству­ю­щего задан­ному сече­нию детали. При этом осталь­ная часть порошка оста­ется нетро­ну­той.


Тех­но­ло­гии послой­ного рас­плав­ле­ния имеют мно­го­чис­лен­ные ком­мер­че­ские назва­ния, однако в основе каж­дой из них лежит при­ме­не­ние лазер­ного излу­че­ния:

  1. Selective Laser Melting (SLM);
  2. LaserCUSING;
  3. Direct Metal Laser Sintering (DMLS);
  4. Selective Laser Sintering (SLS);
  5. Solid Phase Laser Sintering (SPLS).
Единственным исключением является технология электронно-лучевой плавки (Electron Beam Melting, EBM).

Про­цесс нане­се­ния мате­ри­ала и его сплав­ле­ния повто­ря­ется слой за слоем до окон­ча­тель­ного фор­ми­ро­ва­ния детали. По окон­ча­нию деталь извле­ка­ется из резер­ву­ара с порош­ком, после чего про­ис­хо­дит ее даль­ней­шая обра­ботка в соот­вет­ствии с тех­ни­че­скими тре­бо­ва­ни­ями.

Порошковая наплавка

Несмотря на при­ме­не­ние метал­ли­че­ских порош­ков, ана­ло­гич­ных при­ме­ня­е­мым при послой­ном рас­плав­ле­нии, тех­но­ло­гия порош­ко­вой наплавки имеет ряд отли­чий в про­цессе фор­ми­ро­ва­ния детали.


Поро­шок пода­ется через сопло соосно излу­че­нию, и рас­плав­ля­ется непо­сред­ственно на обра­ба­ты­ва­е­мой поверх­но­сти. Этот про­цесс поз­во­ляет доби­ваться доста­точно высо­кой точ­но­сти, поз­во­ляет фор­ми­ро­вать слои мате­ри­ала от 0,1 мил­ли­метра до несколь­ких сан­ти­мет­ров. При наплавке воз­ни­кает метал­ли­че­ская связь.

Тех­но­ло­гия пря­мой лазер­ной наплавки может быть исполь­зо­вана как для послой­ного выра­щи­ва­ния дета­лей, так и для вос­ста­нов­ле­ния или исправ­ле­ния дефек­тов уже суще­ству­ю­щих.

Непре­рыв­ное раз­ви­тие адди­тив­ных тех­но­ло­гий откры­вает воз­мож­но­сти по про­из­вод­ству функ­ци­о­наль­ных дета­лей и узлов в один шаг. С каж­дым годом уве­ли­чи­ва­ется номен­кла­тура при­ме­ня­е­мых мате­ри­а­лов, точ­ность изго­тов­ле­ния и каче­ство дета­лей, откры­вая новые воз­мож­но­сти перед кон­струк­то­рами и про­из­вод­ствами.

Самый доступный
3D принтер по металлу.