HBD: производитель печатающих металлом 3D-принтеров

Рассказываем о быстро развивающемся производителе промышленных 3D-принтеров для печати металлом, китайской компании HBD, известной также как H3D HBD, и применении ее продукции.

В числе выпускаемого HBD оборудования — 3D-принтеры для печати металлических деталей порошком по технологии SLM, такие как HBD-200, HBD 350, HBD E500, HBD 1000, HBD-150, HBD 1200, HBD-150D, а также гибридное комплексное решение HBD-280F, включающее в себя 3D-принтер, работающий по технологии LACM, и металлические порошки для 3D-печати.

Содержание:

О компании

Макет будущего центра HBD в Шанхае, фото: HBD.

Компания HBD, полное название которой — Hanbang United 3D Technology, производит SLM-3D-принтеры, печатающие детали промышленного качества металлическим порошком.

Используя недавно привлеченный капитал, а это 60 млн. долларов США, компания намерена построить научно-исследовательский и производственный центр в Шанхае, с помощью которого она надеется расширить свою долю рынка в отрасли.

Генеральный директор HBD Цзянье Лю:

«3D-печать металлами быстро развивается и в будущем станет технологией, сравнимой с традиционными методами обработки и производства на станках. Существующие в настоящее время области производства, такие как аэрокосмос, медицинское оборудование и другие будут всё больше охвачены технологиями 3D-печати металлом, что открывает доступ к рынку объемом около триллиона долларов».

Производственно-исследовательский комплекс HBD расположится в новом районе Линган, где он будет соседствовать с другими крупными предприятиями, такими как Tesla. HBD планирует инвестировать средства в высокотехнологичные исследования и разработки, создание технических команд и высокотехнологичное производство.

Юн Пей, исполнительный директор Grand Flight Investment:

«Мы наблюдаем быстрый рост 3D-печати металлом и считаем, что представленные HBD способ разработки, продукты и услуги имеют ценность и долгосрочную конкурентоспособность. Grand Flight Investment в полной мере использует финансовые и промышленные ресурсы Far East Horizon Group, чтобы помочь HBD ускорить свой прорыв к следующему этапу развития».

Достижения

Компания HBD была основана в Чжуншане, городе в провинции Гуандун, и вошла в индустрию 3D-печати металлом в 2007 году, а свой первый 3D-принтер, HBD-150 выпустила в 2013.

За прошедшее время фирма расширила свой ассортимент, выпустив еще несколько моделей промышленных 3D-принтеров, которые также работают по технологии SLM, с разным объемом рабочей камеры и размерами печатаемых деталей соответственно: от HBD-80, с цилиндрической камерой 120 x 80 мм, до HBD-1500, с объемом построения 460 x 460 x 1500 мм, и HBD-1000 с камерой 600 х 600 х 1000 мм. Промышленные 3D-принтеры компании используются во многих отраслях производства.

Кейсы применения и преимущества

Как утверждают в HBD, многие клиенты компании применяют ее принтеры в аэрокосмической, автомобильной и энергетической отраслях, и смогли решить свои производственные проблемы с их помощью. Например, один из клиентов применил технологию компании для оптимизации геометрии теплообменника реактора, уменьшив высоту детали с десяти метров до 40 см.

Применяемые технологии

Технология мультилазерного наплавления;
Технология очистки ламинарного потока для крупных ветряных электростанций;
Интеллектуальная технология менеджмента и управления информацией в сфере здоровья;
Система интеллектуального управления мультилазерным сплавлением порошковых материалов;
Технология точного управления фокусировкой и подачей энергии для трехмерной обработки лазером с высокой повторяемостью.

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Уменьшение веса космического корабля на каждый килограмм снижает стоимость запуска на 20 тыс. долларов США, поэтому каждый грамм имеет значение. В гражданской авиации вес столь же важен, его снижение позволяет экономить значительные средства, учитывая количество полетов в год.

В традиционной конструкции, созданной без применения аддитивных технологий и генеративного проектирования, могут возникать такие проблемы, как неравномерное распределение нагрузки и напряжений, лишняя масса, а благодаря оптимизации структуры при топологическом дизайне эти проблемы снимаются — технология 3D-печати металлом помогает не только сохранить функциональность при снижении веса деталей, но и обеспечить их достаточную жесткость и прочность, реализовать равномерное и рациональное распределение материала.

С помощью 3D-печати металлом можно создавать конструкции любой сложности, причем стоимость производства от степени сложности не зависит, что обеспечивает большую свободу при проектировании.

Преимущества применения 3D-печати металлом в аэрокосмической отрасли

Устранение сложных традиционных процедур обработки, нет необходимости использовать какие-либо формы, можно напрямую преобразовывать чертежи в реальные объекты и значительно сокращать цикл подготовки деталей, повышать эффективность НИОКР.
Несколько деталей могут быть заранее подогнаны друг к другу в трехмерной цифровой форме, что ускоряет разработку и повышает эффективность производства.
В аэрокосмической области, где сырье чрезвычайно дорого, а коэффициент его использования при традиционном субтрактивном производстве низок, экономия сырья позволяет удешевить производство. Технология 3D-печати металлом имеет более высокий коэффициент использования материала, а использованное сырье может быть переработано с помощью простых процедур, что снижает производственные затраты.

Примеры применения 3D-печати металлом в аэрокосмической отрасли

Сегмент охлаждающего контура.

3D-принтер: HBD-350.
Материал: AlSi10Mg.
Размер: 277 х 293 х 397 мм.
Время печати: 160 часов.

Деталь.

3D-принтер: HBD-1000 (4 лазера).
Материал: AlSi10Mg.
Размер: 380 х 380 х 200 мм.
Время печати: 41 ч 14 м.

Импеллер турбины.

3D-принтер: HBD-1000 (4 лазера).
Материал: AlSi10Mg.
Размер: 390 х 390 х 66 мм.
Время печати: 22 часа.

Камера сгорания с водяным охлаждением.

Материал: сплав на основе никеля.
Стоимость уменьшена с 15 000 до 4500 долларов США.
Время изготовления уменьшено с 60 до 15 дней.
Значительно повышено качество детали.

Пустотелая титановая ручка.

Материал: титановый сплав TC4.
Размер: 220 х 105 х 30 мм.
Вес: 80 гр., уменьшен на 30%.
Толщина стенок: 0,6 мм.
Требования к точности размеров: ± 0,5 мм.

Корпус

Монтажная база

Топологически оптимизированная силовая деталь

Турбина

Стоматология

Металлические 3D-печатные коронки можно изготовить без создания восковых оттисков, литья и прочих традиционных процессов, значительно снизив при этом объем работ по финишной обработке. С помощью технологии SLM снижаются затраты на персонал и связанные с ним факторы риска, так как многое делает автоматика, и значительно снижается количество брака.

3D-печать, в сочетании с 3D-сканированием, полностью удовлетворяют потребности в индивидуализации изготавливаемых изделий, которая всегда была краеугольным камнем стоматологического производства, и позволяют перевести зуботехнические предприятия из разряда трудоемких в высокотехнологичные.

Преимущества применения 3D-печати металлом в стоматологии

1. 24-часовое автоматическое производство значительно повышает эффективность создания стоматологической продукции.

2. Исключаются сложные трудоемкие процессы и свойственные им ошибки, обычные при применении традиционных технологий.

3. Быстрое и точное создание деталей, одноэтапное — напрямую по цифровой модели, обеспечивает их высокое качество и снижает время изготовления.

Примеры применения 3D-печати металлом в стоматологии

Зубные коронки

Каркас частичного зубного протеза

Основы протезов

Зубной мост

Ортопедия, протезирование

Применение 3D-печати металлом позволяет изготавливать персонализированные эндопротезы костей и суставов, в точности подходящие каждому конкретному пациенту, снижает риск осложнений, повышает вероятность успешности операции и уменьшает период реабилитации. 3D-печатные пористые и решетчатые костные импланты быстрее и прочнее интегрируются в живой организм.

Также с помощью 3D-печати металлом изготавливают хирургические инструменты, операционные шаблоны и крепежные элементы, такие как титановые болты для крепления эндопротеза к кости.

Преимущества применения 3D-печати металлом в ортопедии

Созданная в соответствии с индивидуальными характеристиками пациента и напечатанная металлом на 3D-принтере трехмерная модель максимально соответствует костям пациента, которые призвана заменить, и точно подходит к прилегающим тканям организма.
Применение 3D-печати металлом позволяет заранее смоделировать операцию и провести ее максимально быстро.
С помощью 3D-печати могут быть изготовлены пористые и другие конструкции, улучшающие механическое прилегание протеза к кости и ускоряющие приживление мышечной ткани к протезу.

Примеры применения 3D-печати металлом в ортопедии

3D-печать хирургического инструмента. Рис. 1.

3D-печать хирургического инструмента. Рис. 2.

3D-печать хирургического инструмента. Рис. 3.

Костные импланты.

Крестцовый имплант.

Спинальные импланты.

Три примера применения тазобедренных имплантов.

Бедренный протез

Вертлужная чашка

Имплант позвоночника

Черепной имплант

Литье и штамповка металлов

3D-печать не только отлично подходит для изготовления уникальных и малосерийных изделий, но и помогает усовершенствовать традиционные процессы массового производства одинаковых деталей, такие как литье. При использовании традиционных технологий литьевые формы с охлаждающим каналом обычно прямые, что делает их охлаждение медленным и неравномерным. 3D-печать позволяет создавать сложные формы с конформными каналами охлаждения. По сравнению с традиционными формами, формы с конформными каналами обеспечивают более быстрое и равномерное охлаждение, повышенную скорость зачистки формы и более качественные изделия.

Преимущества применения 3D-печати металлом в литье

1. Литьевые формы с конформными охлаждающими каналами печатаются напрямую из файла, имеют большую площадь рассеивания тепла и потому быстрее остывают, благодаря чему эффективность производства может быть увеличена более чем на 35%.

2. Формы с конформными охлаждающими каналами обеспечивают равномерное распределение температуры, что предотвращает коробление, деформацию, растрескивание краев, возникновение каверн и другие дефекты.

3. 3D-печать металлом значительно расширяет возможности в дизайне изделий, требует меньше ручного труда и значительно сокращает цикл изготовления литьевых форм, снижая стоимость производства конечных изделий.

Примеры применения 3D-печати металлом в литье

Форма для производства барабанов стиральных машин.

Стоимость финальной детали уменьшена в 1,28 раза.
Эффективность производства повышена на 29,5%.
Ежегодная экономия затрат — 59 000 долларов США.
Ежегодная экономия времени — 2260 часов.

Литники деталей, красным обозначены каналы охлаждения:

Литник 1

Литник 2

Вставка литьевой формы для бытовой техники

Фрагмент формы для подошвы обуви

Автопром

Применение сочетания автоматизированных методов проектирования и 3D-печати в автопроме позволяет ускорить разработку автомобильных деталей и сократить период испытаний. Изготовление литьевых и пресс-форм по традиционным технологиям трудоемко и затратно, а 3D-печать позволяет изготавливать детали сложной геометрии и не требующие сборки конструкции, что значительно упрощает и ускоряет разработку прототипов автомобилей, давая возможность оперативно вносить правки в конструкцию на всех этапах. Это удешевляет разработку и запуск в производство отдельных деталей и автомобилей.

Преимущества применения 3D-печати металлом в автопроме

3D-печать металлом, по сравнению с традиционными технологиями, дает дизайнерам свободу работы с более сложными формами.
Она дает стабильный результат в изготовлении деталей прототипов, что ускоряет цикл разработки и запуска в производство.
Созданные при помощи 3D-печати и генеративного дизайна детали автомобилей как правило обладают меньшим весом, при сохранении прочностных характеристик, что уменьшает массу автомобиля и улучшает его динамические характеристики.

Примеры применения 3D-печати металлом в автопроме

Выхлопной фильтр

Впускной коллектор

Впускная труба мотоцикла

Седло клапана

Деталь автомобиля

Технологии

Помимо собственно 3D-принтеров для SLM-печати металлами, HBD предлагает также свою запатентованную гибридную систему HBD-280F, включающую в себя металлические порошки для 3D-печати и устройства с технологией LACM — она представляет собой сочетание 3D-печати металлом и лазерную резку, что увеличивает точность размеров получаемых деталей и дает более высокое качество поверхностей, в том числе внутренних.

3D-принтер HBD LACM 400.

Защищенные двумя сотнями китайских и тремя международными патентами и построенные в соответствии с четырнадцатью различными стандартами, машины HBD используются в промышленном производстве такими компаниями, как Matsui, WeNext и CISIRI.

Продав более 500 промышленных установок, компания HBD намерена использовать накопленный опыт для расширения своих исследований и разработок на объекте, который она планирует построить на участке площадью 6,5 акра, приобретенном в прошлом году.

Оборудование

3D-принтер для печати металлом HBD-200

Минимальная ширина дорожки 40-80 мкм Мощность лазера 200 Втх2
Точность печати 0,05-0,1 мм Скорость сканирования ≤10000 мм/с

Плотность Почти 100%

3D-принтер для печати металлом HBD 350

Минимальная ширина дорожки 70 мкм Мощность лазера 500 Вт / 500 Вт × 2
Точность печати 0.05-0.2 мм Скорость сканирования ≤10000 мм/с

Плотность Почти 100%

3D-принтер для печати металлом HBD E500

Минимальная ширина дорожки 70-200 мкм Мощность лазера 500 Вт х 2 / 500 Вт х 3
Точность печати 0.05-0.2 мм Скорость сканирования ≤10000 мм/с

Плотность Почти 100%

3D-принтер для печати металлом HBD 1000

Минимальная ширина дорожки 70-200 мкм Мощность лазера 500 Вт х 4 / 1000 Вт х 4
Точность печати 0.05-0.2 мм Скорость сканирования ≤10000мм/с

Плотность Почти 100%

3D-принтер для печати металлом HBD-150

Лазер 1шт. Минимальная ширина дорожки 40 мкм
Мощность лазера 200 Вт Толщина слоя от 10 мкм
Скорость сканирования ≤10000 мм/с

Плотность Почти 100%

3D-принтер для печати металлом HBD 1200

Минимальная ширина дорожки 70-200 мкм Мощность лазера 500 Вт х 2 / 1000 Вт х 2
Точность печати 0,05-0,2 мм Скорость сканирования ≤10000 мм/с

Плотность Почти 100%

3D-принтер для печати металлом HBD-150D

Лазер 2шт. Минимальная ширина дорожки 40 мкм
Мощность лазера 200 Вт / 200 Вт × 2 Скорость сканирования ≤10000 мм/с

Плотность Почти 100%

Заключение

В ассортименте HBD — печатающие металлом 3D-принтеры с разным объемом камеры, рассчитанные на разные задачи. Компания активно развивается, что видно не только увеличивающемуся числу новых моделей оборудования, но и по планам на увеличение технической и исследовательской базы. Качество, продуктивность и рентабельность продукции HBD подтверждается пятью сотнями проданных промышленных установок для 3D-печати металлом. В ближайшие годы, сразу после постройки инженерно-производственного центра HBD в Шанхае, можно ожидать от компании новых прорывных технологий. Будем следить и сообщим вам.

Top 3D Shop предоставляет официальную гарантию на всё предлагаемое оборудование и предлагает профессиональное гарантийное и послегарантийное обслуживание техники опытными инженерами компании.