Технология селективного лазерного сплавления

Процесс реализуется при помощи установок, называемых 3D-принтеры. Суть процесса заключается в следующем. 

Ракель наносит на платформу тонкий слой металлического порошка. Лазер расплавляет порошок на тех участках, где в соответствии с рабочей программой должна быть сформирована деталь. Затем платформа опускается на толщину слоя (как правило, 25-60 мкм), наносится следующий слой порошка, и процесс повторяется. Таким образом, каждым слоем построения формируется деталь. Процесс происходит в инертной среде для препятствия окислению зоны расплава и порошка. Диаметр частиц порошка – десятки микрон.

По завершении цикла печати готовое изделие подвергается термообработке для снятия внутренних напряжений и снимается с платформы построения. При необходимости готовое изделие можно подвергнуть механической обработке для улучшения качества поверхности.

Рабочая программа для 3D-принтера готовится с помощью специализированного программного обеспечения (например, Netfabb от компании Autodesk). Для подготовки рабочей программы используется 3D-CAD-модель изделия, которая разбивается на отдельные слои, их толщина соответствует шагу опускания платформы. 

Данная технология 3D-печати активно применяется в авиа- и двигателестроении, аэрокосмической отрасли, медицине и высокотехнологичных секторах машиностроения.

Основные преимущества технологии: 

• Гибкость проектирования. Возможность получения деталей сложной развитой формы с внутренними каналами, бионическими элементами и сетчатыми структурами.

• Гибкость производства. Не требуется оснастка (литейные формы, модели), возможна быстрая переналадка на другие типы материалов.

• Уменьшение сроков разработки и выхода на рынок. Полная поддержка гибких методик разработки (Agile, Scrum) за счет быстрой верификации результатов проектирования на прототипах и опытных образцах.

• Быстрое прототипирование благодаря коротким производственным циклам.

• Снижение массы, материалоемкости. Перепроектирование изделий под аддитивные технологии позволяет многократно (до 20 раз) уменьшить количество материала на механически мало нагруженных участках деталей, а сетчатые и бионические конструкции обладают высокой удельной прочностью.

• Высокий коэффициент использование материалов. Может быть повышен до 10 раз по сравнению с традиционными технологиями. Несплавленный порошок просеивается после печати и может десятки раз повторно использоваться без потери как собственных свойств, так и свойств продукции.

• Уменьшение отрицательного воздействия на окружающую среду. Снижены отходы и выбросы вредных веществ.