+7 (499) 322-23-19
Пн–пт 10:00–19:00, сб-вс 10:00–17:00
Ашберн
Корзина пуста
Корзина пуста
+7 (499) 322-23-19
Пн–пт 10:00–19:00, сб-вс 11:00–17:00

3D-принтеры по металлу, технологии и стоимость

29 декабря 2018
1270
Поделитесь в соц. сети:

3D прнтеры по металлу

 

В этом подробном гиде мы рассмотрим основные принципы технологий  3D-печати металлами, расскажем о разнице между ними и приведем примеры применения. Прочитав эту статью, вы узнаете об их преимуществах и ограничениях. Читайте статью и смотрите видео о 3D-печати металлами.

 

Содержание:
 

SLM & DMLS: в чем разница

Как работает 3D-печать металлами

Характеристики SLM & DMLS

Параметры принтера

Адгезия между слоями

Область поддержки и ориентация деталей

Полые секции и облегченные конструкции

Расходные материалы для SLM и DMLS

Другие технологии

Осаждение материала путем направленного энергетического воздействия (Directed Energy Deposition)

Послойное нанесение связующего материала (Binder Jetting)

Постобработка

3D-принтеры для печати металлами:

Markforged

HP Metal Jet

Aurora Labs

Digital Metal

3DSLA.RU

Shining 3D

Stratasys

Промышленные 3D-принтеры для печати металлами:

Fabrisonic

Concept Laser

Sciaky

3D Systems

EOS

Своими руками: 3D-принтер по металлу для дома

Mini Metal Maker

DESKTOP METAL Studio System

Ability3D — 888

Плюсы и минусы 3D-печати металлами

Плюсы

Минусы

Выводы

 

SLM & DMLS: в чем разница

Выборочное лазерное плавление (SLM) и прямое лазерное спекание металлов (DMLS) являются двумя процессами аддитивного производства, которые относятся к семейству трехмерной печати порошковым слоем. Эти две технологии имеют много общих черт: обе используют лазер для спекания или выборочного плавления частиц металлического порошка, связывая их вместе и создавая слои изделия, один за другим. 

Различия между SLM и DMLS сводятся к основам процесса склеивания частиц (а также к патентам): в SLM лазер расплавляет металлический порошок, а в DMLS частицы порошка нагреваются меньше и спекаются между собой, не переходя в жидкую фазу.

детали напечатанные металлом

Основное отличие DMLS от традиционных технологий производства металлических деталей в том, что DMLS-принтер создает объекты без остаточных внутренних напряжений, которые могут снижать качество металлических компонентов изготовленных литьем и штамповкой. Это важно для деталей производимых для автомобильной и аэрокосмической отрасли, так как они должны выдерживать высокие нагрузки.

напечатанный ракетный двигатель

В SLM лазер расплавляет каждый слой металлического порошка, и перепады температур могут приводить к возникновению внутренних напряжений в детали, что потенциально может сказаться на ее качестве, хоть и в меньшей степени чем, например, при литье. В этом вопросе преимущество SLM перед традиционными технологиями меньше, чем преимущество DMLS. С другой стороны, спеченные по технологии DMLS детали уступают в монолитности и запасе прочности деталям напечатанным по методу SLM.

Технологии похожи до степени смешения, как по принципу действия, так и по используемым техническим решениям, потому некоторые 3D-принтеры способны печатать по обеим методикам.  

Обе технологии, SLM и DMLS, используются в промышленности для создания деталей для различных областей машиностроения. В этой статье мы используем термин «3D-печать металлами» для обозначения обоих процессов в целом, и описываем их основные механизмы, что поможет инженерам и дизайнерам в понимании преимуществ и ограничений технологии.

Расскажем и о других технологиях 3D-печати металлами, менее распространенных, таких как электронно-лучевое плавление (EBM) и ультразвуковое аддитивное производство (UAM). 

Процесс печати SLM / DMLS:

Процесс печати SLM DMLS

 

Более подробно о методе SLM Вы можете прочитать в нашей статье.
 

Как работает 3D-печать металлами


Процессы изготовления деталей по технологиям SLM и DMLS очень схожи.
Основные этапы:

  • Камеру построения сначала заполняют инертным газом (например, аргоном) для минимизации окисления металлического порошка, а затем нагревают до оптимальной температуры производства.

  • Тонкий слой металлического порошка распределяется по платформе построения, а высокомощный лазер сканирует поперечное сечение компонента, плавя или спекая вместе металлические частицы и создавая следующий слой. Вся область модели подвергается обработке, поэтому деталь сразу твердая.

  • После завершения формирования слоя, платформа построения опускается на толщину слоя и рекоутер наносит следующий слой порошка. Процесс повторяется до завершения всей детали.

 

Когда процесс печати завершается, детали полностью находятся в металлическом порошке. В отличие от процесса спекания полимерного порошкового слоя (такого как SLS), детали прикрепляются к платформе построения с помощью области поддержки. Области поддержки строятся с использованием того же материала, что и деталь, их необходимо использовать для избегания деформации и искажений, которые могут возникнуть из-за высоких температур обработки.

Когда камера построения остывает до комнатной температуры, неизрасходованный порошок вручную удаляется, а детали обычно подвергаются дополнительной термической обработке для снятия остаточных напряжений, затем удаляют поддержки. Детали отделяются от платформы построения и готовы к использованию или последующей обработке. 

Схема принтера SLM / DMLS:

Схема принтера SLM / DMLS

 

Характеристики SLM & DMLS


Параметры принтера


В SLM и DMLS почти все параметры процесса устанавливаются производителем принтера. Высота слоя, используемого в 3D-печати металлами, колеблется обычно от 20 до 50 микрон и зависит от свойств материала.

Стандартная область 3D-печати металлами варьируется около 250 x 150 x 150 мм, доступны принтеры и с большей областью печати, около 500 x 280 x 360 мм. Точность размеров, которую может достичь 3D-принтер для печати металлами, составляет приблизительно ± 0,1 мм.

Металлический порошок в SLM и DMLS используются повторно: обычно менее 5% уходит в отходы. После каждой печати неиспользованный порошок собирают, просеивают и затем смешивают с новым материалом, до состава необходимого для следующей печати.
В отходы идут, в основном, поддержки.

Небольшое серийное производство рамы велосипеда с использованием SLM. Предоставлено: Renishaw и Empire Cycles.
Небольшое серийное производство рамы велосипеда с использованием SLM


Адгезия между слоями

Металлические детали, изготовленные методами SLM и DMLS, имеют почти изотропные механические и термические свойства. Они твердые, с очень небольшой внутренней пористостью (менее 0,2-0,5%). 

Металлические 3D-печатные детали имеют более высокую прочность и твердость и часто более гибкие, чем детали, изготовленные традиционным способом. Однако они более склонны к усталости.

Например, посмотрите в таблице ниже на механические свойства 3D-печатного сплава AlSi10Mg EOS и литого сплава A360. Эти два материала имеют очень похожий химический состав, с высоким содержанием кремния и магния. 3D-печатные детали имеют превосходные механические свойства и более высокую твердость по сравнению с литым материалом.

Из-за гранулированной формы порошка, шероховатость поверхности (Ra) металлической 3D-печатной детали составляет примерно 6-10 мкм. Эта относительно высокая шероховатость поверхности может частично объяснить более низкую усталостную прочность сплава.

Сравнение механических свойств отдельных разновидностей 3D-печатных и литых деталей:

Основные характеристики

AlSi10Mg (3D-печатный сплав)

A360 (Литой сплав)

Предел текучести (деформация на 0,2%)

XY: 230 MPa Z : 230 MPa

165 MPa

Прочность на растяжение

XY: 345 MPa Z : 350 MPa

317 MPa

Модуль

XY: 70 GPa Z : 60 GPa

71 GPa

Удлинение при разрыве

XY: 12% Z : 11%

3.5%

Твердость

119 HBW

75 HBW

Усталостная прочность

97 MPa

124 MPa

 

Область поддержки и ориентация деталей

Области поддержки при 3D-печати металлами требуются всегда, из-за очень высокой температуры обработки, и они обычно строятся с использованием решетчатой ​​структуры. 

Область поддержки в 3D-печати металлами выполняет три функции:

  • Обеспечивает подходящую платформу для следующего слоя;

  • Прикрепляет деталь к платформе построения и предотвращает ее деформацию;

  • Отводит тепло от детали и позволяет ей остывать с контролируемой скоростью.

Детали часто ориентированы под углом, чтобы минимизировать вероятность деформации и максимизировать прочность в критических направлениях. Однако это увеличивает объем необходимой области поддержки, время печати, количество материала и общую стоимость.

Деформация также может быть сведена к минимуму с использованием бессистемных/случайных шаблонов сканирования, т.е. последовательности прохода лазером участков слоя. Эта стратегия сканирования предотвращает накопление остаточных напряжений в каком-либо конкретном направлении.

Поскольку стоимость 3D-печати металлами очень высока, часто используются симуляции, для прогнозирования поведения детали во время печати. Алгоритмы непрерывной оптимизации также используются не только для максимизации механических характеристик и создания легких деталей, но и для минимизации необходимой области поддержки и вероятности деформации.

Кронштейн перед снятием с области поддержки, ориентированной под углом 45 °. Предоставлено: Concept Laser.
Кронштейн перед снятием с области поддержки, ориентированной под углом 45

 

Полые секции и облегченные конструкции

В отличие от процессов спекания полимерных порошковых слоев, таких как в SLS, большие полые секции обычно не используются в 3D-печати металлами, так как области поддержки нельзя легко удалить. 

В качестве альтернативы полым сечениям, детали могут быть спроектированы с оболочкой и ядром. Оболочка и ядро обрабатываются с использованием различной мощности лазера и скорости сканирования, что приводит к различным свойствам областей детали. Использование оболочки и ядра очень полезно при изготовлении деталей с большим сплошным сечением, поскольку оно значительно сокращает время печати и вероятность деформации, а также гарантирует производство деталей с высокой стабильностью и отличным качеством поверхности.

Использование решетчатой ​​структуры также является общей стратегией в 3D-печати металлами, для уменьшения массы детали. Алгоритмы оптимизации топологии также могут помочь в разработке органически легкой формы. 

Удаление порошка вокруг деталей, изготовленных методом 3D-печати SLM:

 

Удаление порошка вокруг деталей, изготовленных методом 3D-печати SLM

 

Расходные материалы для SLM и DMLS

SLM и DMLS могут производить детали из большого количества металлов и металлических сплавов, включая алюминий, нержавеющую сталь, титан, кобальтовый хром и инконель. Эти материалы охватывают потребности большинства промышленных применений, от аэрокосмической до медицинской. Драгоценные металлы, такие как золото, платина, палладий и серебро также могут быть использованы, но их применение ограничено, в основном, изготовлением ювелирных изделий.

Стоимость металлического порошка очень высока. Например, килограмм порошка из нержавеющей стали 316L стоит примерно 350 — 450 долларов. По этой причине минимизация объема детали и области поддержки являются ключом к тому, чтобы максимально снизить затраты. 

Основным преимуществом 3D-печати металлами является ее способность печатать высокопрочными материалами, такими как никелевые или кобальт-хромовые суперсплавы, которые очень трудно обрабатывать традиционными методами производства. Значительную экономию средств и времени можно получить, используя 3D-печать металлами для создания деталей с почти чистой поверхностью, которая впоследствии может быть финально обработана традиционными способами.

Особенности разных материалов для 3D-печати металлом:

Материалы

Алюминиевые сплавы

● Хорошие механические и термические свойства

● Низкая плотность

● Хорошая электропроводность

● Низкая твердость

Нержавеющая сталь и инструментальная сталь

● Высокая износостойкость

● Большая твердость

● Хорошая пластичность и свариваемость

Титановые сплавы

● Коррозионная стойкость

● Отличное соотношение прочности и веса

● Низкое тепловое расширение

● Биосовместимость

Суперсплавы из кобальта-хрома

● Отличная стойкость к износу и коррозии

● Отличные свойства при повышенных температурах

● Очень высокая твердость

● Биосовместимость

Никелевые суперсплавы (Инконель)

● Отличные механические свойства

● Высокая коррозионная стойкость

● Термостойкость до 1200°C

● Используются в экстремальных условиях

Драгоценные металлы

● Используются в ювелирной промышленности

● Не имеют широкого распространения


Другие технологии


Осаждение материала путем направленного энергетического воздействия (Directed Energy Deposition)

 

Можно подумать, что среди технологий печатью металлом отсутствует похожая на обычную FDM, однако, это не совсем так. Вы не сможете плавить металлическую нить в своем настольном 3D-принтере, а вот крупные производители владеют такой технологией и пользуются ею. Есть два основных способа печатать цельнометаллическим материалом.

Один из них называется Directed Energy Deposition (DED) или лазерное наплавление (LMD). Он использует лазерный луч для сплавления металлического порошка, который медленно высвобождается и осаждается из экструдера, формируя слои объекта с помощью промышленного манипулятора.

Обычно это делается внутри закрытой камеры, однако, на примере компании MX3D, мы видим возможность реализации подобной технологии в сооружении настоящего полноразмерного моста, который был изготовлен в октябре 2018 года в Амстердаме.

Напечатанный мост в Амстердами

Изображение моста из металла, напечатанного MX3D в Амстредаме.
 

Изображение моста из металла, напечатанного MX3D в Амстредаме

Мост из металла напечатанный MX3D

Еще одна технология наплавления называется Electron Beam Additive Manufacturing (EBАM), это процесс формирования слоев очень мощным электронным лучом, с его помощью расплавляют титановую проволоку толщиной 3 мм и создают крупные конструкции.
 

Послойное нанесение связующего материала (Binder Jetting) 

Изображение работы принтера ExOne:
 Изображение работы принтера ExOne

Технология 3DP от ExOne — еще один профессиональный метод с послойным соединением. Слои образуются путем склеивания металлических частиц и их последующего спекания (или плавления) в высокотемпературной печи, как и при производстве керамических изделий. 

Еще один метод, похожий на технологию производства керамики, замешивание металлического порошка в металлическую пасту. 3D-принтер выдавливает ее с помощью пневматической экструзии, подобно тому, как строительный 3D-принтер делает это с бетоном, чтобы сформировать 3D-объекты. После того, как нужная форма напечатана, объекты также спекают в печи.
 

Постобработка

Различные методы последующей обработки используются для улучшения механических свойств, точности и внешнего вида 3D-печатных деталей. 

Обязательные этапы последующей обработки включают удаление остатков порошка и области поддержки, в то время как термообработка (термический отжиг) обычно используется для снятия остаточных напряжений и улучшения механических свойств детали.

Обработка на станках с ЧПУ может быть использована для получения сложных геометрических форм (например, отверстий или резьбы). Обработка давлением, металлизация, полировка и микро-обработка могут улучшить качество поверхности и усталостную прочность металлической 3D-печатной детали. 

Спутниковая антенна, изготовленная с помощью технологии DMLS. Предоставлено: Concept Laser and Optisys LLC.
 Спутниковая антенна, изготовленная с помощью технологии DMLS

 

3D-принтеры для печати металлами:


Markforged

 

3D-принтер для печати металлами Metal X

  

3D-принтер для печати металлами Metal X

 

Markforged — еще одна компания 3D-печати, которая фокусируется на том, чтобы сделать эту недоступную технологию более открытой для масс.

Видео:



Деталь напечатанная Markforged Metal X

Markforged Metal X — это 3D-принтер для печати металлами, который предлагает комплексное производственное решение. Компания заявляет, что ее 3D-принтер для печати металлами в десять раз дешевле, чем альтернативные 3D-системы печати металлами, что означает — менее 100 000 долларов.

Шестерня напечатанная Markforged Metal X

Metal X имеет размер камеры 250 x 220 x 200 и высоту слоя 50 микрон. Подобно Desktop Studio Studio, этот 3D-принтер для печати металлами работает, расплавляя металлический порошок, который покрыт синтетическим связующим веществом, которое удаляется после печати, позволяя металлу соединиться в единое целое.
 

Крыльчатка напечатанная Markforged Metal X

На веб-сайте компании Markforged демонстрирует различные типы металлических деталей, которые могут быть напечатаны в формате 3D, а также рассказывает о том, как пользователи могут сэкономить в производстве, используя собственную 3D-печать металлами.

Характеристики Markforged Metal X:
 

Размеры, мм

575 x 467 x 1120

Масса, кг

68

Программное обеспечение

Eiger

Рабочая камера

250 x 220 x 200 мм

Температура в области печати

1300 ° C

Технология печати

ADAM (Atomic Diffusion Additive Manufacturing)

Толщина слоя от

50 мкм

Поддерживаемые материалы

нержавеющая сталь 17-4 и 316L, алюминий 6061 и 7075, В 625, инструментальная сталь A-2 и D-2, титан Ti-6Al-4V,

Стоимость

по запросу, поставляется под заказ

 

HP Metal Jet

 

3D-принтер для печати металлами HP Metal Jet printer

 

 

3D-принтер для печати металлами HP Metal Jet printer

Примеры изделий, напечатанные на принтере HP Metal Jet printer

Примеры изделий напечатанные на принтере HP Metal Jet printer

 

Еще одна компания, которая осваивает 3D-печать металлами — HP. На международной выставке IMTS 2018 технологический гигант представил HP Metal Jet, печатающий по технологии похожей на Binder Jetting.

Видео:

HP утверждает, что новая аддитивная система обеспечит пользователям в 50 раз большую производительность по значительно меньшей цене, по сравнению с другими методами 3D-печати.

Ручка КПП напечатанная HP Metal Jet

Подобно технологии HP Multi Jet Fusion, HP Metal Jet использует послойное соединение с нанесением соединительного раствора на порошковую подложку, как обычный принтер на листы бумаги, после чего изделие отправляется в обжиг. Metal Jet предлагает область печати 430 x 320 x 200 мм, в четыре раза больше сопел и в два раза больше печатающих головок. Эта система будет использовать значительно меньшее количество соединительного раствора, обеспечивая при этом исключительную производительность и надежность. HP также сотрудничает с GKN Powder Metallurgy и Parmatech, предлагая свои услуги производства Metal Jet. Это позволит предприятиям заказывать промышленные металлические детали без необходимости закупать оборудование.

Детали напечатанные HP Metal Jet

HP Metal Jet использует и развивает разработки HP для 3D-печати пластиком в применении к металлу. Использование точной системы нанесения связующего вещества HP Thermal Inkjet, вместе с применением стандартных металлических порошков (используемых обычно литья под давлением), обеспечивают низкую стоимость.

Деталь автомобильного ключа напечатанная HP Metal Jet

HP Metal Jet — технология струйной обработки, которая предлагает:

  • Область печати 430 x 320 x 200 мм позволяет печатать несколько деталей за один сеанс (либо деталь большого размера). 
  • Детали могут быть свободно размещены в нескольких уровнях в порошковом слое, с целью оптимизации использования пространства рабочей камеры, увеличения производительности и уменьшения стоимости производства.  
  • Не требуется рабочая плита, по сравнению с селективной лазерной плавкой (SLM).  
  • Недорогие и высококачественные конечные детали, при производства партиями до 100 000.  
  • Лучшее в своем классе отношение цены к производительности. 
  • 1200 x 1200 точек на дюйм в слое толщиной от 50 до 100 микрон.  
  • Готовые детали с изотропными свойствами, которые соответствуют или превосходят стандарты ASTM и MPIF. 
  • Повторное использование материалов может снизить стоимость печати без ущерба для качества деталей. 
  • Плотность после спекания > 93%, аналогичная MIM.

Характеристики HP Metal Jet printer:

Рабочая камера

430х320х200 мм

Разрешение печати

1200х1200 точки на дюйм

Тип платформы

Нержавеющая сталь

Поддерживаемые материалы

Металлический порошок

Стоимость

по запросу, поставляется под заказ

  

Aurora Labs

3D-принтер для печати металлами S-Titanium Pro

  

3D-принтер для печати металлами S-Titanium Pro

 

Еще одним новичком в области 3D-печати, который недавно появился в этом растущем сегменте рынка, является австралийский производитель Aurora Labs. В сентябре 2018 года компания объявила, что добилась больших успехов в технологии широкоформатной печати (LFT).

Возможности печати S-Titanium Pro

После проведения некоторых тестов Aurora Labs смогла достичь скорости 3D-печати металлами в 662 г/ч (15,88 кг/день), что в восемь раз превышает текущую скорость, предлагаемую на рынке.
 

Деталь, напечатанная S-Titanium Pro

Первым коммерческим 3D-принтером для печати металлами использующим LFT станет Alpha — миниатюрная машина с рабочей камерой 200 x 200 x 200 мм. Aurora Labs также выпустила S-Titanium Pro — 3D-принтер с открытым исходным кодом, который позволяет пользователям создавать собственное программное обеспечение и металлические порошки.

Видео:

Этот трехмерный принтер объединяет режимы печати DMLS и DMLM на одном устройстве, что делает его одной из наиболее уникальных и универсальных систем на рынке.

Деталь трубопровода напечатанная S-Titanium Pro

В то время как принтеры S-Titanium не могут быть дешевле 4000 долларов, они по-прежнему чрезвычайно доступны для своего класса: S-Titanium с 200 Вт-лазером стоит 39 999$, а S-Titanium Pro, оснащенный лазером на 300 Вт, стоит 42 999$.

Характеристики S-Titanium Pro:

Электропитание

415 В 50 Гц

Размеры, мм

600 x 700 x 2350

Масса, кг

170

Диаметр пятна лазера

5 мм

Максимальный вес готового изделия

150 кг

Мощность лазера

300 Вт

Объем

лотков с порошком 3 x 10 л

Рабочая камера

200 x 200 x 500 мм

Разрешение по осям X и Y

70 мкм

Системные требования

64-битный и выше Windows Vista, OS X 10.7 и выше, Ubuntu или Mint

Технология печати

SLS (Selective Laser Sintering)

Толщина слоя от

30 мкм

Формат файла

STL

Поддерживаемые материалы

Нержавеющая сталь 316L/304/309, Inconel 625/718, NiBSi, железо, титан GRADE 5 и CP, бронза, алюминий AlSi7Mg/AlSi10Mg, мартенситно-стареющая сталь, ALEXIUM 21 PM/21 PM Low C

Газ

Аргон

Стоимость

по запросу, поставляется под заказ

Digital Metal

3D-принтер для печати металлами DIGITAL METAL DM P2500:
 

3D-принтер для печати металлами DIGITAL METAL DM P2500

Digital Metal, дочерняя компания шведского производителя металлических порошков Höganäs, недавно показала первый в мире высокоточный метод с послойным соединением частиц металла для мелких металлических объектов. 3D-принтер для печати металлами, получивший название DM P2500, производит исключительно небольшие и сложные металлические детали. Объем печати Digital Metal составляет 2500 см3, а также печатает толщину слоя 35 мкм со скоростью 100 см3/час.
  

Детали напечатанные 3D-принтером для печати металлами DIGITAL METAL DM P2500

Этот 3D-принтер предлагает невероятное разрешение 35 мкм, а также отсутствует необходимость в области поддержки детали.

Свистки напечатанные 3D-принтером для печати металлами DIGITAL METAL DM P2500

Шведская компания в настоящее время продвигает свой продукт на коммерческом рынке и работает с Honeywell Aerospace и французским институтом и центром технологических инноваций Center Technique des Industries Mécaniques (CETIM).

Видео:
 

Характеристики DIGITAL METAL DM P2500:

Электропитание

415 В 50 Гц

Размеры, мм

3300 x 1000 x 1700

Масса, кг

2250

Рабочая камера

170 x 150 x 57 мм

Технология печати

Digital Metal®, высокоточная технология binder jetting

Толщина слоя от

35 мкм

Формат файла

STL

Поддерживаемые материалы

Нержавеющая сталь 316L/304/309, титан Ti6Ai4V

Газ

Не нужен

Стоимость

около $250 000

 

3DSLA.RU

3D-принтер для печати металлами RussianSLM 250

 

3D-принтер для печати металлами RussianSLM 250
 
RussianSLM — принтер для печати металлами российского производства, работает по технологии SLM.
 

Деталь напечатанная 3D-принтером для печати металлами RussianSLM 250

В качестве материала принтер использует металлические, поликерамические или другие плавкие порошки с размером частицы не более 60 мкм. Порошок сплавляется лазером в тонкие слои, таким образом формируется печатаемое изделие. Плавка происходит в присутствии инертного газа — как правило аргона или азота.

Образец напечатанный 3D-принтером для печати металлами RussianSLM 250

Специально для проекта RussianSLM, компания 3DSLA.RU наладила производство порошковых металлов: стали, сплавов титана, никеля, кобальт-хрома (кобальт-хром, кобальт-ванадий-хром), латуни. Стандартные фракции: 10-55 мкм и 10-30 мкм, по специальному заказу возможно производство других диапазонов фракций — 20-30 мкм, 10-40 мкм и пр.
 

Видео:

Характеристики RussianSLM 250: 

Электропитание:

380-400В 50/60Гц 32А

Размеры, мм:

2400х950х1750

Диаметр пятна лазера:

45-75 мкм

Мощность лазера:

300-500 Вт

Рабочая камера:

250x250x250 мм

Разрешение по осям X и Y:

00 мкм

Системные требования:

Windows 7, 10

Технология печати:

SLM

Толщина слоя от:

20-150 мкм

Формат файла:

STM

Поддерживаемые материалы:

Алюминий, Никелевый сплав, Сталь, Бронза, Латунь, Кобальт-ванадий-хром, Кобальт-хром, Титан

Газ:

Аргон, азот и др.

Стоимость

по запросу, поставляется под заказ

 

Shining 3D

EP-M100T

 

EP-M100T

 

EP-M100T — компактный SLM 3D-принтер c областью печати 120х120х80 мм. В силу своих небольших размеров и продуманного удобства использования, лучше всего подойдет для работы в стоматологии и других областях медицины, а также для ювелирного дела.

 

Зубные протезы напечатанные EP-M100T

Органы управления с сенсорным экраном расположены на передней панели, но возможно и удаленное управление.

Видео:
 


Характеристики Shining 3D EP-M100T:  

Технология печати:

SLM

Электропитание:

380 В, 2000 Вт

Размеры, мм:

940х1300х1980

Рабочая температура, ℃:

15-30

Мощность лазера, Вт:

100-200

Рабочая камера, мм:

120х120х80

ПО:

Eplus 3D

Системные требования:

Windows 7

Материалы:

стали и сплавы, в т.ч. титановые и вольфрамовые, кобальт-хром и Inconel

Толщина слоя, мкм, от:

15

Цена:

по запросу, поставляется под заказ

 

Stratasys

Stratasys

В феврале 2018 компания Stratasys объявила о том, что создает промышленную систему печати металлами для мелкосерийного производства.
 

Stratasys будет использовать в новой машине широко распространенное порошковое сырье производящееся для литья под давлением (MIM), что снизит стоимость эксплуатации (по сравнению с принтерами печатающими только специальным 3D-печатным порошком).
 

Новая технология 3D-печати металлами Stratasys

Компания утверждает, что ее система будет печатать дешевле и в девять раз быстрее, чем другие системы 3D-печати металлом. 

Селективное лазерное спекания

Подразделение Stratasys работающее по этому профилю, Vulcan Laboratories, продолжает исследования в области 3D-печати металлом.

Top 3D Shop предлагает различные системы 3D-печати от данного производителя.
 

Промышленные 3D-принтеры для печати металлами:


Fabrisonic

 

Fabrisonic UAM

Fabrisonic UAM

 

Альтернативный способ 3D-печати больших металлических деталей — Ultrasound Additive Manufacturing technology (UAM — технология ультразвукового аддитивного производства) компании Fabrisonic. Станки с технологией UAM оборудованы аппаратом подачи и обрезки металлической ленты, фрезером и сонотродом — инструментом для ультразвукового соединения металла.

Видео:
 


На специально подготовленную металлическую подложку аппарат наносит металл, отрезая его из из бобины с лентой. Добавляемый металл обрабатывается сонотродом — он, одновременно, прижимает ленту к платформе/предыдущему слою и подает порцию ультразвука — вызываемые звуком колебания молекул провоцируют ускоренную диффузию, что соединяет слои.
 

Пример печати Fabrisonic

Главные преимущества:

  • Можно получать слоистую структуру из различных металлов, даже тех, которые не соединяются в традиционной металлургии.

  • Многообразие форм, по сравнению с литьем и фрезеровкой.

  • Низкие температуры обработки — между слоями изделия можно поместить всевозможные датчики и сенсоры, которые при других методах 3D-печати будут разрушены высокой температурой. 

Крупнейший 3D-принтер Fabrisonic SonicLayer 7200 обладает областью печати 2 х 2 х 1,5 м.


Concept Laser

 

Concept Laser X Line 2000R

Concept Laser X Line 2000R

 

Одним из самых крупных, на рынке 3D-принтеров печатающих с помощью металлического порошка, является X Line 2000R. Компания-производитель данного принтера является одним из поставщиков 3D-принтеров для аэрокосмических компаний-гигантов, таких как Airbus.

 

Видео:

 

X Line 2000R имеет два лазера и большую область печати — 800 х 400 х 500 мм. Это принтер, который использует запатентованную технологию LaserCUSING (тип селективного лазерного плавления), может создавать объекты из сплавов стали, алюминия, никеля, титана, драгоценных металлов и из некоторых чистых материалов (титана и сортовых сталей).

 

Характеристики Concept Laser X Line 2000R:

Технология печати    

LC

Страна производитель    

Германия

Лазер

2 x 1 кВт волоконные лазеры

Рабочая камера, мм

800 x 400 x 500

Толщина слоя от, мкм

20

Производительность, см3/час

100

Ось Z    скорость, мм/с

10-1000

Точность позиционирования, мм

± 0,1

Повторяемость, мкм

± 3-5

Скорость ракеля, мм/с    

400

Потребляемая мощность, кВт

7,0

Форматы файлов    

CLS, STL

Инертные газы    

Азот или аргон

Сжатый воздух    

5 бар, безмасл

Поддерживаемые материалы    

стали и сплавы, титан, драгметаллы

Цена

по запросу, предзаказ

 


Sciaky

3D-принтер для печати металлами Sciaky EBAM 300.

 

3D-принтер для печати металлами Sciaky EBAM 300

Для печати действительно больших металлических конструкций лучшим выбором будет EBAM от Sciaky. Этот принтер могут сделать любого размера, на заказ. Он используется, в основном, в аэрокосмической и оборонной промышленности США. Как серийную модель, Sciaky продает EBAM 300. Размер области печати данного принтера в стандартной комплектации составляет 5791 х 1219 х 1219 мм, опционально он может быть увеличен.

Видео:
 

Компания утверждает, что EBAM 300 является одним из самых быстрых коммерчески доступных промышленных 3D-принтеров металлами. Конструкционные элементы самолетов, производство которых по традиционным технологиям могло занимать до полугода, теперь печатаются в течение 48 часов. Уникальная технология Sciaky использует электронно-лучевую пушку высокой мощности для плавки титанового филамента толщиной 3мм, со стандартной скоростью осаждения около 3-9 кг/час.

Top 3D Shop предлагает сварочную систему Sciaky Evobeam 250 от данного производителя.

 

3D Systems

3D Systems ProX DMP 300

3D Systems ProX DMP 300

ProX DMP 300 от 3D Systems — еще одна популярная 3D-система печати металлами. Он имеет большую область печати 250 x 250 x 330 мм и предназначен для увеличения скорости производства и сокращения отходов материала. Ключевым удобством с этим 3D-принтером является автоматизированная система загрузки и переработки материалов.

Видео:
 

Принтер поставляется с запатентованным 3DSystems программным обеспечением 3DXpert.

Благодаря проприетарной системе наплавления, ProXDMP 300 может печатать материал под углом до 20° без поддержки. Меньшее количество поддержек и улучшенное качество отпечатанной поверхности ведут к уменьшению затрат на пост-обработку и материалы, следовательно, экономится время и финансы.

Характеристики ProX DMP 300:

Технология печати

DMLS

Страна производитель

США

Диапазон толщины слоя, мкм

10-50

Разрешение, мкм

x=100, y=100, z=20

Рабочая камера, мм

250 x 250 x 300

Мощность лазера, Вт

500

Длина волны лазера, nm

1070

Тип лазера

Волоконный

Поддерживаемые материалы

стали и сплавы, керамические материалы

Поддерживаемые форматы файлов

STL, IGES, STEP

Размеры, мм    

2400x2200x2400

Вес, кг    

5000

Цена

по запросу, предзаказ

 

EOS

3D-принтер для печати металлами EOS M 100

3D-принтер для печати металлами EOS M 100

3D-принтер EOS M 100 — это производственная система 3D-печати металлами немецкого производителя. Использует технологию прямого металлического лазерного спекания — DMLS. Этот принтер оснащен 200-ваттным волоконным лазером. Лазер имеет небольшой размер пятна, что позволяет производить детали со сложной геометрией.

Видео:

EOS M 100 оптимизирован для сокращения времени последующей обработки и очистки полученных деталей. Установка имеет модульную структуру, что позволяет быстро производить запуск и остановку процесса печати, буквально за считанные минуты. Кроме того, данный 3D-принтер имеет простую систему обслуживания и замены материала для печати.

Характеристики EOS M 100:

Технология печати    

DMLS

Страна производитель    

Германия

Толщина слоя от    

100 мкм

Мощность лазера    

200 Вт

Потребляемая мощность    

1,7 кВт

Рабочая камера    

100 x 95 мм

Размеры, мм    

800 x 950 x 2250

Вес, кг    

580

Формат данных

STL. (опционально: конвертер форматов)

Сжатый воздух    

4,000 гПа; 50 м3/ч

Цена:

по запросу


Своими руками: 3D-принтер по металлу для дома

На сей день не существует 3D-принтера печатающего металлом, который можно было бы поставить в городской квартире — все они имеют свои требования к эксплуатации, которые этому препятствуют.

Но можно назвать несколько аппаратов, которые вполне подойдут для небольшой мастерской в гараже или подвале частного дома.
 
Mini Metal Maker

 

MiniMetalMaker

Mini Metal Maker печатает металлической глиной — глинистой массой содержащей металл. При последующем запекании напечатанной модели органические вещества испаряются, а металл спекается в монолитную структуру. На выходе получается металлическая деталь.
 

Детали напечатанные Mini Metal Maker

Так как напечатанное изделие дает значительную усадку при запекании (приблизительно: от 5 до 30%), технология лучше всего подойдет для изготовления декоративных элементов и любых деталей, в которых не важна точность размеров: украшений, декоративной фурнитуры для одежды, предметов интерьера, сувениров и подарков.

Температура запекания для металлической глины доходит до 1000 градусов Цельсия, понадобится соответствующее оборудование.

Презентационное видео производителя:


 

Характеристики Mini Metal Maker:

Технология: послойная печать

Размеры, мм: 230x300x490

Вес, кг: 4,8

Материал корпуса: алюминий, сталь

Рабочая камера, мм: 80х80х80

Толщина слоя, от, мкм: 150

Точность позиционирования, мкм: 10х10х2

Цена ориентировочная и может изменяться:

273 867 руб., актуальную смотрите на сайте.

   
DESKTOP METAL Studio System
 

DESKTOP METAL Studio System
Видео:
 

Технология печати Desktop Metal Studio называется Bound Metal Deposition™ — “размещение связанного металла”. По сути очень похоже на FDM, главное отличие в материале — в его составе частицы металла, связанные восковыми и синтетическими составляющими.

Деталь напечатанная Desktop Metal Studio

Поддержки легко удаляются вручную. После печати готовые детали помещаются в дебайндер — камеру промывки, где из них вымываются связующие вещества, а затем запекаются в печи при температуре до до 1400°C.

Стадии печати Desktop Metal Studio
 

Готовая деталь изготовленная с помощью Desktop Metal Studio

Дебайндер и печь также поставляются производителем принтера.

Комплект поставки Desktop Metal Studio

Материалы печати, поставляемые производителем в картриджах: несколько марок нержавеющей стали, медь, Inconel.

Характеристики DESKTOP METAL Studio System:

Технология печати:

BMD

Размеры, мм:

830 x 530 x 950

Вес, кг:

97

Программное обеспечение:

DM Cloud

Максимальный вес готового изделия, кг:

10

Максимальный размер заготовки, мм:

255 x 17 x 17

Подогреваемая платформа:

да

Рабочая камера, мм:

305 x 205 x 205

Температура печатного стола:

70°C

Толщина слоя, от, мкм:

50

Диаметр сопла, мм:

0,4

Количество печатающих головок:

2

Скорость печати:

16 см3/ч

Цена:

поставляется по предзаказу

 

Ability3D — 888


Ability3D — 888

 

Проект, который не смог быстро “взлететь”, но дал нам пищу для размышлений и надежду на действительно доступную 3D-печать металлом в гаражных условиях. Особенность 3D-принтера по металлу от Ability3D — в гениальной простоте самой идеи.

Идея следующая: перемещаемый приводом, который управляется компьютером, сварочный аппарат наваривает слои модели, каждый слой сразу обрабатывается закрепленным на том же приводе фрезером.
 
Сварочный аппарат и фреза Ability3D — 888
 
Для обработки фрезой одного слоя не нужна сверхъестественная мощность, а послойный принцип построения детали позволяет печатать формы недоступные отдельно взятому фрезерованию на станках с ЧПУ. Хоть по первым опытным образцам этого и не скажешь.
 

Изделие полученное на Ability3D — 888

 

Купить детали и попытаться построить подобный 3D-принтер для печати металлом может любой, кто сколько-нибудь разбирается в 3D-печати, программировании и сварке — комплектующие для фрезеров и сварочных аппаратов продаются свободно и в изобилии. При должном упорстве и старании можно достигнуть успеха.

Видео:

 

Но если 3D-принтер для печати металлом нужен вам для работы, а не для испытания себя в качестве инженера-изобретателя, лучше приобрести зарекомендовавшее себя устройство из перечисленных выше.
 

Плюсы и минусы 3D-печати металлами

Вот основные преимущества и недостатки процессов 3D-печати металлами:

Плюсы

  • 3D-печать металлами используются для производства деталей со сложной геометрией, которые традиционные производственные методы не могут произвести.  

  • 3D-печатные детали непрерывно оптимизируются для улучшения производительности печати, сводя к минимуму их массу и общее количество компонентов в сборке.  

  • 3D-печатные детали обладают отличными физическими свойствами, а доступный диапазон материалов включает в себя сложные для обработки традиционными методами материалы, такие как металлические суперсплавы.


Минусы

  • Материальные и производственные затраты, связанные с 3D-печатью металлами, высоки, поэтому эти технологии не подходят для деталей, которые могут быть легко изготовлены с помощью традиционных методов.  

  • Область построения систем 3D-печати металлами ограничена, так как требуются определенные условия производства и контроль процесса.  

  • Уже существующие конструкции деталей могут не подходить для 3D-печати металлами и могут потребовать изменений.

 

Основные характеристики систем SLM и DMLS приведены в таблице ниже:

3D-печать металлами (SLM / DMLS)

Материалы

Металлы и металлические сплавы (алюминий, сталь, титан и т. д.)

Точность размеров

± 0,1 мм

Стандартный размер печати

250 x 150 x 150 мм

(до 500 x 280 x 360 мм)

Толщина слоя

20 – 50 мкм

Область поддержки

Всегда требуется


 

Выводы

3D-печать металлом может применяться в производстве деталей различных устройств любого назначения — создание деталей с ее помощью происходит быстрее и стоит зачастую дешевле.

Не применима она лишь там, где детали простых форм, не требующие всех возможностей 3D-печати, производятся по традиционным технологиям в массовом порядке, что экономически более целесообразно.

Средняя стоимость 3D-принтера по металлу и самого техпроцесса на единицу детали пока выше, чем у большинства традиционных станков обрабатывающих детали сопоставимых размеров.

Везде же, где требуется изготовление уникальных или малосерийных деталей, 3D-печать металлами и сплавами уже на голову обошла традиционных соперников в скорости и себестоимости производства, а в некоторых случаях и в качестве.

Чтобы подобрать и купить 3D-принтер для печати металлом для своего производства, с учетом всех требований и специфики производимых деталей, свяжитесь со специалистами Top 3D Shop.


Читайте также
27 декабря 2018 1134
Программы для 3D-принтера: моделирование, слайсеры, печать
Лучшее ПО для 3D-печати, обзор и ссылки для скачивания.
Читать далее
21 декабря 2018 919
SLM 3D-печать металлом с примерами Audi, Porshe, SpaceX и NASA
Путеводитель по 3D-печати металлом по технологии SLM.
Читать далее
24 декабря 2018 391
Презентация 3D-сканеров GOM Atos 5/5X на Top 3D Expo
Выступление Сергея Моргуна из компании ОИМ на Top 3D Expo.
Читать далее