Промышленные 3D-принтеры по металлу и печать металлами. Обзор технологии
Применение 3-х мерных принтеров может быть полезным во многих отраслях.
3D принтер для печати металлом представляет собой технологическое оборудование, которое предназначено для послойного изготовления металлических деталей. С помощью данного вида специальных машин можно производить модификации готовых изделий путем нанесения на них новых покрытий. Процесс начинается с 3-х мерного компьютерного конструирования и создания виртуальной модели.
В ходе проектирования ее делят на цифровые слои. После запуска созданного в цифре объекта в печать из головки трехмерного принтера слой за слоем выделяется на печатающую платформу путем выдавливания жидкий металл. В ином технологическом варианте используется расходный материал в виде содержащего металлические компоненты порошка.
Технологии и способы послойного выращивания 3D печати металлом
Осуществлять 3Д печать металлом можно по одной из 2-х наработанных технологий наслаивания. Доступных для производства методов выращивания предлагается несколько:
- струйная 3-х мерная печать;
- ламинирование;
- наплавление слой за слоем легкосплавных материалов;
- выборочное (металл и термопластик) лазерное и прямое спекание металлического порошка;
- выборочная увеличивающая прочность создаваемых деталей плавка металлов лазером и ЭЛ;
- прямое наращивание слоев лазером и пр.
Струйный промышленный 3D принтер по металлу может работать только с тем материалом, который можно переработать в порошок, он затем связывается в рабочую массу полимерами. По данной технологии создаются имеющие пористую структуру композитные модели. Недостаток малой прочности можно исправить выжиганием полимерной составляющей и спеканием порошка, а также пропиткой бронзой или иным металлом с похожими свойствами.
Полученная методом ламинирования деталь представляет собой набор склеенных между собой тонких металлических листов фольги, которым придали нужную форму аппараты лазерной или иной резки.
При послойном наплавлении задействуются специальные композитные расходные материалы с малой температурой плавления. Например, через экструдеры принтера по металлу может подаваться смесь мелкодисперсного порошка бронзы и термопластика.
Спекание слоев с помощью лазера является эффективной технологической операцией получения высокоточных деталей с необходимыми прочностными характеристиками. В процессе производства не требующих последующей обработки деталей задействуются как благородные металлы, так и легированная сталь разного вида. На платформу наносят подогретый до близкой температуры плавления слой металлического порошка. Его частицы спекаются с предыдущими слоями.
Весьма эффективным зарекомендовала себя 3d печать металлом, в которой параллельно с методом спекания применяется плавка с помощью «пушек» электронно-лучевого прибора.
Прямое наращивание слоев лазером осуществляется напылением частиц расходного материала на часть объекта
Что можно напечатать 3D принтером по металлу?
3d печать металлом отличается универсальностью применения. Металлопринтеры могут использоваться для печати деталей космических аппаратов, самолетов, станочного и иного оборудования. В энергетике сегодня используют изготавливаемые по данной технологии газовые турбины, в самолетостроении – двигатели, в медицине – ортопедические протезы и пр.
Какова стоимость 3D принтеров
Стоимостные параметры промышленных 3д-принтеров для печати по металлу находятся в широком диапазоне и зависят от их характеристик. Например, ProJet 660 Pro обойдется покупателю в сумму около 5 млн р. На рынке оборудования присутствуют дешевые аналоги стоимостью в 40-60 т.р. В качестве примера можно назвать удачные по конструкции высокопроизводительные китайские модели Duplicator 9, D6 и 4S «Iron Man». Наша компания представляет промышленные 3D принтеры по металлу Renishaw RenAM 500S и RenAM 500Q.