Трехмерная печать металлом позволяет создавать уникальные объекты с оригинальным внешним видом и разнообразными функциональными характеристиками. Технология печати металлом может использоваться в отношении прототипов, функциональных деталей, ювелирных украшений или предметов для бытового применения. Сейчас данная методика считается одной из наиболее перспективных среди всех производственных технологий, но постепенно сфера будет совершенствоваться и улучшаться.
Какие есть технологии печати металлом
Стандартное промышленное производство металлических деталей из различных сплавов железа на станках считается достаточно затратным. В отдельных сферах производства промышленные издержки достигают до 80% от исходного объема сырья. Трехмерная печать на принтере потребует гораздо меньше затрат электричества, а сырье расходуется намного эффективнее. После печати практически не остается отходов. В отличие от изготовленной на станке литой детали, напечатанная деталь становится достаточно легкой.
Сейчас в сфере трехмерной 3D печати используются две основные технологии: DMP и SLS. Суть методики заключается в том, что лазерный поток расплавляет и разогревает и собирает в единую массу компоненты заготовленного сырья. Изделие формируется послойно. Многие специалисты иногда путают эти две методики прямого или лазерного спекания.
Главное отличие между данными технологиями заключается в том, что методика прямого спекания заключается в частичном плавлении гранулированного сырья, а в случае с лазерным спеканием обработка расходного материала осуществляется под воздействием луча лазера. Процедура прямого спекания считается наиболее прогрессивной, поэтому применяется исключительно в сфере производства.
Как происходит печать металлом
Цикл 3D печати сплавами металла начинается с разработки исходной модели. На основании прототипа аппарат автоматически распределяет между собой слои порошка. Процедура изготовления металлических деталей включает в себя несколько этапов:
Рабочая камера 3D принтера заполняется инертным газом, который позволяет максимально сократить степень окисления порошкового сырья и готовой детали.
Пользователь указывает требуемый температурный режим, до которого разогревается рабочая камера.
Металлический порошок равномерно распределяется по рабочей платформе.
Лазерный луч высокой мощности двигается по заранее запрограммированному маршруту, постепенно спекает компоненты порошкового сырья. В результате плавления формируются плотные слои металла.
После завершения процесса послойной плавки рабочая платформа опускается вниз на высоту предыдущего слоя, после чего процедура возобновляется и повторяется вплоть до полного построения запрограммированного прототипа.
Чтобы снизить вероятность деформирования готовой продукции под воздействием высокой температуры, требуется создание специальной опоры из идентичного с заготовкой состава. После охлаждения рабочей камеры принтера частицы сыпучего металлического порошка удаляются с поверхности модели.
Какие материалы используются для 3D печати металлом
Для трехмерной печати используются всевозможные виды расходных материалов. На данный момент большой популярностью пользуются около двадцати разновидностей сырья, которое прошло успешное тестирование и полностью готово к применению. Чаще всего на производствах по трехмерной печати используются несколько видов сырья:
Нержавеющая сталь отлично выдерживает все воздействия агрессивной среды. Вещество отличается высокой эластичностью и устойчивостью к механическим повреждениям;
Титан достаточно прочный, он имеет небольшой вес и легко выдерживает процесс окисления;
Алюминий обладает хорошей способностью к изоляции тепла и легко выдерживает постоянную эксплуатацию;
Кобальт с хромом имеет максимальную удельную прочность, он часто используется в стоматологии и медицине.
Преимущества и недостатки 3D печати металлом
Главное достоинство трехмерной печати металлическими порошками – высокая плотность готовой модели и отличная точность распечатки. Вы практически не отличите запрограммированный прототип от готовой детали. Использование печатного оборудования позволит вам существенно сэкономить время и силы за счет экономии на эксплуатации сложного промышленного оборудования, сокращении штата операторов, которые занимаются обслуживанием техники. В процессе печати существенно сокращаются расходы и промышленные издержки.
Оборудование для трехмерной печати может работать вместе с огромным списком металлических сплавов, включая редкие и сложные в обработке. После изготовления прототипа на 3D принтере продукция легко поддается оптимизации и улучшению с целью снижения объема и повышения производительности заготовки. Вместе с оборудованием для трехмерной печати вас ждет полная свобода проектирования и производства, вы можете создавать наиболее сложные детали с разной конфигурацией по сложным авторским эскизам. В работе с оборудованием для трехмерной печати стоит быть готовыми к некоторым функциональным ограничениям:
Чтобы изучить свойства используемого сырья, следует периодически проводить исследования.
Для работы с 3D принтерами необходимо соблюдать сложные требования к условиям работы и промышленным помещениям.
В процессе адаптации работников и оборудования к инновационным решениям и новым технологическим циклам могут возникать некоторые сложности.
Для запуска печатного производства потребуются существенные финансовые вложения. Все расходы будут вызваны покупкой сырья и оборудования.
Основными пользователями 3D печатного оборудования становятся крупные предприятия, исследовательские центры и научные лаборатории. Новейшие корпорации вкладывают в развитие технологии печати колоссальные средства, что позволяет оптимизировать производственные процессы и добиться роста прибыли.
[html_block id=»14790″]
[html_block id=»14767″]
