Внедряем 3D‑оборудование в производство и бизнес с 2010 года

Технология 3D-печати SLM

SLM (Selective Laser Melting) — инновационная технология производства сложных изделий посредством лазерного плавления металлического порошка по математическим CAD‑моделям

Общие сведения

Технология SLM — это метод аддитивного производства, когда изделие послойно выращивается из металлического порошка, наплавляемого одним или несколькими лазерами.

Установки SLM помогают решать сложные производственные задачи в авиакосмической, энергетической, машиностроительной, приборостроительной и других отраслях. Установки также применяются для исследовательской работы в вузах, НИИ, конструкторских бюро.

SLM-изделия зачастую не уступают по физико-механические свойствам аналогам, изготовленным при помощи литья или механической обработки.

Общие сведения

Технология SLM — это метод аддитивного производства, когда изделие послойно выращивается из металлического порошка, наплавляемого одним или несколькими лазерами.

Установки SLM помогают решать сложные производственные задачи в авиакосмической, энергетической, машиностроительной, приборостроительной и других отраслях. Установки также применяются для исследовательской работы в вузах, НИИ, конструкторских бюро.

SLM-изделия зачастую не уступают по физико-механические свойствам аналогам, изготовленным при помощи литья или механической обработки.

Принцип работы

Процесс печати начинается с разделения цифровой 3D-модели изделия на слои. Далее файл поступает в ПО, где происходит анализ информации и ее соизмерение с техническими возможностями машины. Затем запускается печать.

Цикл построения слоя состоит из типовых операций:

  1. нанесение слоя порошка заданной толщины (20-100 мкм) на плиту построения, закрепленную на подогреваемой платформе;
  2. сканирование лучом лазера сечения слоя;
  3. опускание платформы вглубь колодца построения на глубину, соответствующую толщине слоя.

Принцип работы

Процесс печати начинается с разделения цифровой 3D-модели изделия на слои. Далее файл поступает в ПО, где происходит анализ информации и ее соизмерение с техническими возможностями машины. Затем запускается печать.

Цикл построения слоя состоит из типовых операций:

  1. нанесение слоя порошка заданной толщины (20-100 мкм) на плиту построения, закрепленную на подогреваемой платформе;
  2. сканирование лучом лазера сечения слоя;
  3. опускание платформы вглубь колодца построения на глубину, соответствующую толщине слоя.

Процесс построения изделий происходит в камере SLM-машины, заполненной инертным газом — аргоном или азотом. Большая часть объема газа расходуется в начале работы, пои продувке камеры, когда из нее удаляется воздух. Почти полное отсутствие кислорода позволяет избегать окисления материала, что делает возможной печать, например, титаном.

Готовое изделие вместе с плитой извлекается из камеры SLM-машины и отделяется от плиты механическим способом. Удаляются поддержки, производится финишная обработка.

Какое дополнительное оборудование требуется SLM-принтерам? >>

Процесс построения изделий происходит в камере SLM-машины, заполненной инертным газом — аргоном или азотом. Большая часть объема газа расходуется в начале работы, пои продувке камеры, когда из нее удаляется воздух. Почти полное отсутствие кислорода позволяет избегать окисления материала, что делает возможной печать, например, титаном.

Готовое изделие вместе с плитой извлекается из камеры SLM-машины и отделяется от плиты механическим способом. Удаляются поддержки, производится финишная обработка.

Какое дополнительное оборудование требуется SLM-принтерам? >>

Преимущества технологии

Решение сложных технологических задач

Производство изделий со сложной геометрией, с внутренними полостями и каналами конформного охлаждения.

Экономия материала

97-99% незадействованного при построении порошка пригодно к повторному использованию после его просеивания. 3-9% материала, использованного для печати поддержек, утилизируется вместе с некондиционным несплавленным порошком.

Преимущества технологии

Решение сложных технологических задач

Производство изделий со сложной геометрией, с внутренними полостями и каналами конформного охлаждения.

Экономия материала

97-99% незадействованного при построении порошка пригодно к повторному использованию после его просеивания. 3-9% материала, использованного для печати поддержек, утилизируется вместе с некондиционным несплавленным порошком.

Не нужна оснастка

Затраты на производство сложных изделий снижаются, а производственный цикл сокращается, т.к. нет необходимости в изготовлении дорогостоящей оснастки.

Уменьшение массы изделий

SLM-принтеры способны производить легкие конструкции такой уникальной формы, что с помощью литья или ЧПУ этого достичь не получится. Необычная геометрия получается в результате ее оптимизации компьютерными алгоритмами специально для максимального снижения массы будущего изделия без потери прочности.

Корпус авиационного насоса облегчили на 38% за счет SLM-печати >>

Не нужна оснастка

Затраты на производство сложных изделий снижаются, а производственный цикл сокращается, т.к. нет необходимости в изготовлении дорогостоящей оснастки.

Уменьшение массы изделий

SLM-принтеры способны производить легкие конструкции такой уникальной формы, что с помощью литья или ЧПУ этого достичь не получится. Необычная геометрия получается в результате ее оптимизации компьютерными алгоритмами специально для максимального снижения массы будущего изделия без потери прочности.

Корпус авиационного насоса облегчили на 38% за счет SLM-печати >>

Технология microSLM

Существуют различные субтехнологии SLM. Так, например, microSLM используют для печати сложных микроструктур и миниатюрных объектов. Отрасли применения: аэрокосмическая и автомобильная промышленность, робототехника, биомедицина и многие другие.

Основные преимущества этой технологии: сверхвысокая точность, исключительное качество поверхности, минимум поддержек и постобработки, печать сложных геометрий, в т.ч. внутренних каналов и решеток.

В microSLM используют лазер с минимальным диаметром пятна, а также мелкофракционные порошки, что обеспечивает слои толщиной менее 10 мкм и повышенную детализацию.

Узнать больше о microSLM >>

Технология microSLM

Существуют различные субтехнологии SLM. Так, например, microSLM используют для печати сложных микроструктур и миниатюрных объектов. Отрасли применения: аэрокосмическая и автомобильная промышленность, робототехника, биомедицина и многие другие.

Основные преимущества этой технологии: сверхвысокая точность, исключительное качество поверхности, минимум поддержек и постобработки, печать сложных геометрий, в т.ч. внутренних каналов и решеток.

В microSLM используют лазер с минимальным диаметром пятна, а также мелкофракционные порошки, что обеспечивает слои толщиной менее 10 мкм и повышенную детализацию.

Узнать больше о microSLM >>

Образец, напечатанный по технологии microSLM из стали

Образец, напечатанный по технологии microSLM из стали

Материалы

Cталь

Нержавеющая, инструментальная; высокая прочность и стойкость к коррозии

Титан

Высокопрочный, легкий, коррозионностойкий, биосовместимый материал

Алюминий

Легкие, пластичные, мягкие сплавы

Никель

Сплав с высокой механической прочностью при высоких температурах

Кобальт-хром

Высокопрочный биосовместимый порошок с коррозийной стойкостью

Медь

Тонкостенные конструкции с повышенной плотностью

Образцы изделий, созданных по технологии SLM, вы можете увидеть в демозале компании Globatek

3D‑печать медью

Превосходная теплопроводность, электропроводность, устойчивость к коррозии и прочность делают медь и сплавы на ее основе отличным выбором для электроники (системы охлаждения, катушки сложной геометрии), автомобилестроения (части электродвигателей), производства (пресс-формы с конформным олаждением), аэрокосмической промышленности (сопла, теплообменники и пр.).

Все про SLM-печать медью: особенности, риски, оборудование >>

3D‑печать медью

Превосходная теплопроводность, электропроводность, устойчивость к коррозии и прочность делают медь и сплавы на ее основе отличным выбором для электроники (системы охлаждения, катушки сложной геометрии), автомобилестроения (части электродвигателей), производства (пресс-формы с конформным олаждением), аэрокосмической промышленности (сопла, теплообменники и пр.).

Все про SLM-печать медью: особенности, риски, оборудование >>

печать медью 17.png

печать медью 17.png

Услуги печати медью

Вы можете напечатать ваш проект в аддитивном центре компании Глобатэк. Мы располагаем 3D-принтерами, оснащенными зелеными лазерами короткой волны (532 нм) — специально для печати медью и сплавами на ее основе.

Узнать подробнее >>

Услуги печати медью

Вы можете напечатать ваш проект в аддитивном центре компании Глобатэк. Мы располагаем 3D-принтерами, оснащенными зелеными лазерами короткой волны (532 нм) — специально для печати медью и сплавами на ее основе.

Узнать подробнее >>

Примеры изделий, созданных по технологии SLM

Прототип музыкального динамика

Кронштейн с бионическим дизайном

Турбина ТРД

Деталь из стали 316L

Прототип музыкального динамика

Кронштейн с бионическим дизайном

Турбина ТРД

Деталь из стали 316L

Популярные вопросы о SLM-печати

Это технология 3D-печати, при которой мощный лазер послойно полностью расплавляет металлический порошок, создавая деталь с механическими свойствами, близкими к литому металлу.

Самые популярные: титановые сплавы, нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы, кобальт-хром, никелевые суперсплавы (например, Inconel), медь. Печатают и драгоценными металлами — золотом, серебром, платиной.

Выбор довольно большой и зависит от требуемых механических свойств (прочность, жаростойкость), коррозионной стойкости и конечного применения детали.

На данный момент есть выбор среди российских и китайских производителей. Например:

  • компактный 3DLAM Mini: объем построения 90х100 мм.
  • 3DLAM Mid: универсальная система для широкого спектра задач. Работает с медью.
  • Onsint AM150: экономичная машина для мелкосерийного производства.

Смотреть все принтеры для печати металлом >>

Обе технологии работают с порошками, только SLS — с полимерными. Кроме того, при SLS материал плавится лишь частично, что делает детали пористыми. SLM полностью расплавляет металлический порошок, создавая плотную деталь с механическими свойствами, близкими к литому или кованому металлу.

Да, технология microSLM разработана специально для сверхточной печати миниатюрных объектов. Отрасли применения: аэрокосмическая и автомобильная промышленность, робототехника, биомедицина.

Стоимость SLM-печати значительно выше, чем у полимерных технологий (например, SLA или SLS). Это обусловлено стоимостью оборудования и материалов и сложностью производства. Конечная цена зависит от габаритов и сложности детали, типа материала, требованиям к постобработке.