Как работают 3D принтеры по металлу . Обзор SLM и DMLS технологий . Аддитивное производство . 3D печать металлом .

Как работают 3D принтеры по металлу . Обзор SLM и DMLS технологий . Аддитивное производство . 3D печать металлом .

Оценка (3. 22).

3D печать металлами . Аддитивные технологии .

SLM или DMLS: в чем разница?

Здравствуйте, друзья, с вами 3dtool! Список. 3D принтеров по металлу BLT селективное плавление с помощью лазера (SLM) и прямое каминное плавление с помощью лазера металла (DML) — это две процедуры аддитивного производства использующие метод расслоения пыли и принадлежащие к семейству 3D-печати. Эти две технологии имеют много общего: они обе используют лазеры для селективного плавления (или сплавления) частиц металлической пыли и связывают их вместе для создания модели матраса. Кроме того, в обоих процессах используются следующие материалы металлами Гранулированная форма.Разница между SLM и DMLS основана на процессе сварки частиц: в то время как SLM использует металлические порошки с одной точкой плавления и полностью расплавляет частицы, в DMLS пыль состоит из материалов с разными точками плавления.

В частности, SLM производит один компонент металла SLM производит комплектующие с одной точкой плавления, в то время как DML производит арматуру из металлических сплавов Как SLM, так и DML технологии используются в промышленности для создания готовых инженерных изделий. В данной статье используется термин металл 3D печать » для обобщения 2-х технологий . В ней также описывается базовая механика производственного процесса, где инженерам необходимо понимать преимущества и недостатки этих технологий . К другим конструкционным процессам относятся. для производства плотных металлических компонентов, такие как электронно-лучевая (EBM) и ультразвуковая плавка аддитивное производство (UAM). Их доступность и распространение довольно ограничены и поэтому не представлены в данной статье.

Как происходит 3D печать металлом SLM или DMLS.

Как работает 3D печать металлом Основные структурные процессы ; SLM и DMLS очень похожи.

1. камера. печать Сначала камера заполняется инертным газом (медленным), чтобы минимизировать окисление металлической пыли. Затем она нагревается до оптимальной рабочей температуры; 2. Слой пыли распределяется по платформе, и мощный лазер совершает проходы по заранее заданному маршруту по программе, сплавляя частицы металла для создания следующего слоя; 3. После завершения процесса огневой очистки платформа перемещается по одному слою за раз; 4. Затем наносится еще один тонкий слой металлической пыли. Процесс повторяется до тех пор, пока печать завершения всей модели.

Когда процесс печати Готовая металлическая пыль уже прочно прикреплена к конструкции — в отличие от процесса SLS, компоненты соединяются с платформой с помощью опорных структур Поддерживается 3D-печатью металлом Опорная структура создается из того же материала, что и нижележащие комплектующие. Это требование необходимо для уменьшения деформаций, которые могут возникнуть из-за высоких температур обработки. Для камер. 3D принтера При охлаждении при комнатной температуре излишки пыли удаляются вручную. С помощью щетки. Компоненты обычно подвергаются термообработке, все еще соединенные с платформой. Это делается для того, чтобы избавиться от любых остаточных тенденций. Затем компонент может быть подвергнут дальнейшей обработке. Удаление компонентов с платформы происходит путем распиливания.

Схема работы 3D принтера по металлу .

В SLM и DMLS почти все параметры процесса определяются производителем: высота мата, используемая в 3D-печати металлами Высота слоя, используемая в 3D-печати, колеблется от 20 до 50 и зависит от свойств металлической пыли (текучесть, гранулометрический состав, форма и т.д.). Основной размер области. печати на металлических 3D принтерах 200 x 150 x 150 мм, но можно использовать и большие размеры. Точность. печати 50-100 микрометров. к 2020 году стоимость 3D принтеров по металлу от 150 000 долларов США. Например, мы предлагаем 3D принтеры по металлу от BLT. 3D принтеры по металлу Система может быть использована для производства небольших линий. производства Однако потенциал таких систем в 3D-печати больше связан с функцией партии производства к двигателям FDM или SLA; металлические порошки SLM и DMLS пригодны для вторичной переработки. Обычно расходуется менее 5%. После каждой печати неиспользованный порошок собирается, просеивается и пополняется свежим материалом на уровне, необходимом для следующего производства. Металлические отходы. печати Они состоят из опор (без опорных конструкций невозможно добиться успешных результатов). Если в построенных компонентах слишком много кронштейнов, общая стоимость соответственно увеличивается. производства .

Стягивание между слоями.

3D печать металлом на 3D принтерах Металлические компоненты BLT SLM и DMLS обладают почти изотропными механическими и термическими свойствами. Они твердые и имеют очень низкую внутреннюю пористость (менее 0,2% в состоянии после обработки). 3D печати (Практически не существует после обработки). Печатные металлические компоненты часто имеют более высокую прочность и твердость и более гибкие, чем компоненты, изготовленные традиционным способом. Однако. металл Более быстрая «усталость».

3D-модель опорных конструкций и ориентация компонентов на рабочей платформе.

Всегда требуются опорные конструкции при печати металлом Из-за очень высоких температур обработки. Обычно изготавливаются по схеме сетки.

Металлические кронштейны. 3D печати Имеют три функции:

— Являются основой для создания первого слоя изделия. — Они гарантируют деталь на платформе и предотвращают ее деформацию. — Они действуют как индуктор н виновник тепла и отводят тепло от модели.

Часто компоненты ориентируются под углом. Однако это увеличивает количество необходимых опор, время печати и, в конечном счете, общую стоимость. Искажения также можно свести к минимуму, используя лазерные каминные узоры. Эта стратегия предотвращает создание остаточных напряжений в определенных направлениях и придает поверхности компонента характерную текстуру.

Поскольку стоимость металла печати Она очень высока, для прогнозирования поведения обрабатываемой детали часто используется программное моделирование. Алгоритмы оптимизации топологии используются для улучшения механических характеристик и создания более легких деталей, а также для минимизации необходимости в опоре и возможности деформации детали.

Полые секции и легкие конструкции.

Пример печати на 3D принтере В отличие от процессов сплавления полимерной пыли, таких как SLS, большие полые пересекающиеся секции обычно не используются в металле печати поскольку опоры очень трудно, если не невозможно, удалить; для внутренних каналов размером более Ø8 мм рекомендуется использовать ромбовидные сечения вместо круглых, поскольку они не требуют изготовления опор; более подробные процедуры проектирования для SLM и DML можно найти в этой описаны в других статьях на эту тему.

В качестве альтернативы полым поперечным сечениям могут быть созданы компоненты с поперечными сечениями в виде оболочки и сердцевины. Такая обработка производится с использованием различных мощностей и ритмов лазера, что приводит к различным свойствам материала. Использование оболочки и сердцевины очень полезно для производства компонентов с большими сплошными поперечными сечениями, поскольку значительно сокращает время печати уменьшает возможность деформации.

Использование решетчатых структур является распространенной стратегией в 3D-печати металлом для снижения веса компонентов. Алгоритмы оптимизации топологии также могут помочь в проектировании органических легких форм.

Расходные материалы. 3D печати металлом .

Технологии SLM и DMLS позволяют создавать широкий спектр комплектующих металлов металлические сплавы, такие как алюминий, нержавеющая сталь, титан, кобальт, хром и инконель. Эти материалы отвечают потребностям большинства промышленных применений, от аэрокосмической отрасли до медицины. Ценные. металлы и золото, платина, палладий и серебро также могут быть обработаны, но их использование ограничено ювелирными изделиями.

Стоимость металлической пыли очень высока. Например, килограмм пыли из нержавеющей стали 316 стоит примерно 350-450 долларов США. Поэтому минимизация количества деталей и потребности в скобках является ключевым фактором для сохранения затрат на самом высоком уровне! производства . Важным преимуществом металлической 3D-печати является ее совместимость с высокопрочными материалами, такими как никель и кобальто-хромовые гиперкроты, с которыми очень сложно работать традиционными методами. Используя 3D-печать по металлу, можно создавать фитинги практически чистой формы и добиваться значительной экономии средств и времени. На детали может быть нанесено покрытие с очень высоким качеством поверхности.

Постобработка металла .

Для улучшения механических свойств, точности и внешнего вида металлической печатной фурнитуры используются различные методы постобработки. Обязательный этап постобработки включает удаление рыхлой пыли и несущих конструкций, а термическая обработка (термическое оставление) обычно используется для снятия остаточных напряжений и улучшения механических свойств детали.

Для критических элементов (например, отверстий и резьбы) может использоваться обработка с ЧПУ. Шлифовка, минерализация, полировка и микроперехват могут улучшить качество поверхности и сопротивление усталости печатных металлических компонентов.

Преимущества и недостатки металликов 3D печати .

Плюсы: 1. 3D печать с использованием металла Металлическая печать может использоваться для создания замысловатых, персонализированных аксессуаров с формами, которые традиционные методы не могут обеспечить;. производства геометрию, которую не могут обеспечить традиционные методы; 2. металлические 3D-печатные аксессуары могут быть оптимизированы для улучшения характеристик при минимизации веса; 3. металлические 3D-печатные аксессуары обладают превосходными физическими свойствами; 4. металлические 3D-печатные аксессуары могут быть напечатаны в широком диапазоне материалов и форм; 5. металлические 3D-печатные аксессуары могут быть напечатаны в широком диапазоне материалов и форм. 3D принтеры по металлу Они могут быть напечатаны на широком диапазоне металлов и сплавов. Они включают в себя труднообрабатываемые материалы и большой ассортимент металлов.

Недостатки: 1. Строительные расходы, связанные с 3D-печатью металлов, высоки. Стоимость расходных материалов начинается от 500 долларов США за кг.2. Размер рабочей зоны. 3D принтерах по металлу Ограничения.

Выводы.

• 3D печать металлом Больше подходит для сложных и нестандартных компонентов, которые трудно или очень дорого создавать традиционным способом, например, двигатели с ЧПУ. — Уменьшает необходимость изготовления кронштейнов, при этом затраты значительно снижаются. печати при помощи металла . — 3D-печатные металлические компоненты обладают отличными механическими свойствами и могут быть изготовлены из широкого спектра механических материалов, включая высокое кровяное давление. И это все для нас! Надеюсь, эта статья поможет вам. LIST. 3D принтеров по металлу BLT получает 3D-принтер по металлу А также другие 3-D принтеры с ЧПУ и двигатели, пожалуйста, свяжитесь с нами: — e-e -mail: sales@3dtool. ru — по телефону: 8 (800) 775-86-69- или на нашем сайте: http: //3dtool. ru Также наш канал YouTube Не забудьте подписаться: подписывайтесь на группы в социальных сетях: instagram vkontakte facebook