3D-принтеры InssTek — печать металлом
Здравствуйте! С вами Top 3D Shop и в новом обзоре мы рассказываем о компании InssTek, выпускающей профессиональные 3D-принтеры для печати металлом. Узнайте больше из этой статьи.
Содержание:
- История компании InssTek
- Технология 3D-печати металлом DMT
- Как это работает
- Материалы для печати
- Картриджная оптическая система
- Обзор продукции InssTek
- ПО
- Примеры использования
- Примеры использования в различных сферах
- Заключение
История компании InssTek
Доктор Юнг Хун Су стал генеральным директором InssTek и оставался им до 2015 года, пока не решил перейти на должность технического директора компании, чтобы сконцентрировать свои усилия на развитии технологии и научной деятельности.
Благодаря таланту и энергии доктора Су, компания InssTek стала одним из мировых лидеров в области печати металлами. Продукция InssTek успешно работает во всех областях промышленности, включая аэрокосмическую и оборонную. Доктор Юнг Су Ким по-прежнему работает в InssTek в качестве главного технологического консультанта и преподает металлургию и материаловедение в Национальном университете Хосео.
С приходом в компанию на должность генерального директора доктора медицинских наук, бывшего хирурга-ортопеда Ду Хун Суна (Doo-Hoon SUN), InssTek начала развивать медицинское направление применения технологии DMT.
Технология 3D-печати металлом DMT
Источник: insstek.com
При использовании технологии DMT происходит полное плавление и быстрое отвердевание материала, поэтому напечатанные изделия превосходят по своим механическим качествам детали, отлитые традиционными способами. Технология DMT и конструкция самих 3D-принтеров InssTek делают возможной 3D-печать металлом на уже существующих изделиях для их ремонта, восстановления или наращивания.
Источник: insstek.com.ua
Как это работает
Источник: insstek.com
В устройствах, использующих технологию DMT, мощный лазер плавит мелкий металлический порошок на выходе из сопла, после чего расплавленные частицы прилипают к поверхности обрабатываемой детали. В отличие от других порошковых технологий лазерной 3D-печати, DMT не столь требовательна к качеству и однородности расходного материала, поэтому его стоимость для оборудования InssTek может быть в 3-5 раз дешевле, чем для лазерных систем спекающих уже нанесенный слой.
Две видеокамеры постоянно контролируют как расстояние от обрабатываемого участка до печатающей головки, так и мощность лазерного луча, а управляющий компьютер корректирует их значения с частотой 100 раз в секунду. В качестве источника излучения используется либо CO2-лазер мощностью 300-500Вт, либо иттербиевые лазеры мощностью 1-5КВт.
Материалы для печати
Источник: insstek.com
В обрабатывающих центрах InssTek используется фирменная вибрационная технология непрерывной подачи металлического порошка, с изменяемой в широком диапазоне (от 0,1 до 10 г/мин) скоростью подачи. Изменение скорости задается программно и не требует каких-либо аппаратных изменений. Устройства InssTek печатают как методом свободной подачи порошка, так и подачи с инертным газом. Создание сплавов с заданным соотношением металлов производится одновременной подачей металлического порошка из нескольких бункеров.
Картриджная оптическая система
Источник: insstek.com
В современном производстве от установок 3D-печати требуется высокая адаптивность. Фирменная разработка и предмет гордости InssTek — модульная оптическая система машины с возможностью печати лучом диаметром от 500 до 1800 мкм. Пользователи могут выбрать либо модуль с малым диаметром луча для печати точной и сложной геометрии, либо модуль с большим диаметром луча, лучше подходящий для печати большего объема и с более высокой скоростью. Сменить компактный оптический картридж может любой оператор машины без дополнительного обучения. В системе используются распространенные на рынке оптические элементы, которые легко заменяются при необходимости.
Обзор продукции InssTek
MX-Grande
Источник: insstek.com
Флагманская модель 3D-принтеров InssTek создает и обрабатывает детали огромных размеров – до 2000 x 1000 x 1000 мм. С помощью этого устройства InssTek выполнял уникальные заказы GE, Корейского научно-исследовательского института авиационных технологий и ВВС Южной Кореи. Универсальная машина способна выполнить как прецизионную 3D-печать металлическими порошками, так и наплавление изношенных частей уже существующего изделия. Иттербиевый волоконный лазер мощностью 5 кВт способен работать даже с самыми тугоплавкими материалами, а три бункера для металлических порошков, вместимостью по 3 кг, обеспечат долгую непрерывную работу принтера.
- Программное обеспечение:Magics InssTek CAMЛазер:Иттербиевый волоконный лазер 5 кВт
- Вес:17,500 кгОптический модуль:SDM 1200
- Количество осей:6Оси А/С:от -100° до +5°/360°
- Стол:наклон и вращение Ø 550 мм (5 осей) Ось U:вращение Ø 650 мм 12,5 об/мин
- Рабочий объем:4000 х 1000 х 1000 мм (6 осей), 2000 х 1000 х 1000 мм (3 оси)Технология печати:DMT
- Дополнительно:Система управления с обратной связью, Система автоматического слежения с функцией обучения, 3 бункера для порошка
MX-1000
Источник: insstek.com
InssTek MX-1000 предназначен для изготовления крупных деталей, использующихся в авиации, военной технике, автопроме и судостроении, энергетике (атомной, газовой, нефтяной, ветровой и др.), железнодорожной отрасли, медицине и т.п. 3D-принтер совместим с промышленными порошками и может одновременно использовать до трех различных порошков. Поставляется в 3- или 5-осевом вариантах.
- Программное обеспечение:Magics InssTek CAMЛазер:Иттербиевый волоконный лазер 2 кВт
- Вес:6 000 кгОптический модуль:SDM 800 (или SDM 500, 1200)
- Количество осей:3 или 5Оси А/С:от -100° до +5°/360°
- Стол:наклон и вращение Ø 450 мм (5 осей)Рабочий объем:1000 х 800 х 650 мм
- Материалы:Inconel, стальТехнология печати:DMT
- Дополнительно:Система управления с обратной связью, Система автоматического слежения с функцией обучения, 3 бункера для порошка
MX-600
Источник: insstek.com
По своему назначению и применяемым технологиям эта модель идентична MX-1000, за исключением менее мощного лазера (в штатной комплектации), меньшего рабочего объема, меньшего диаметра поворотного стола и большего разнообразия применяемых порошковых материалов.
- Программное обеспечение:Magics InssTek CAMЛазер:Иттербиевый волоконный лазер 1 кВт
- Вес:6 000 кгОптический модуль:SDM 800 (или SDM 500, 1200)
- Количество осей:3 или 5Оси А/С:от -100° до +5°/360°
- Стол:наклон и вращение Ø 350 мм (5 осей)Рабочий объем:600 х 450 х 350 мм
- Материалы:Inconel, сталь, титан, никелевые сплавыТехнология печати:DMT
- Дополнительно:Система управления с обратной связью, Система автоматического слежения с функцией обучения, 3 бункера для порошка, Лазер большей мощности
MPC
Источник: insstek.com
Система MPC разработана для нанесения пористого покрытия из чистого титана на поверхность ортопедических имплантатов. В настоящее время система используется для изготовления искусственных коленного и тазобедренного суставов, базовая часть которых сделана из различных сплавов.
- Лазер:500 Вт иттербиевый волоконный лазерЧисло осей:6, оси A и C от -100° до + 5° (наклон и вращение)
- Рабочая область X/Y/Z:300 х 300 х 200 ммРазмер машины:1 900 x 1750 x 2,550 мм (только корпус, без дополнительных деталей)
- Вес машины:3000-3500 кгматериалы:Ti
- Программное обеспечение:CAM для нанесения специального покрытия
MX-LAB
Источник: insstek.com
Новая модель 3D-принтеров InssTek предназначена для исследовательских целей. Комплектуется оптическим модулем нового поколения с более высокой точностью, и усовершенствованной системой подачи материала с регулируемым расходом.
- Программное обеспечение:Magics InssTek CAMЛазер:Иттербиевый волоконный лазер 0,3 кВт, длина волны 1064 нм
- Оптический модуль:2nd Generation AM ModuleКоличество осей:3
- Рабочий объем:150 х 150 х 150 ммМатериалы:Ti6AI4V
- Технология печатиDMT
ПО
Источник: insstek.com
Magics InssTek DMT – система управления с обратной связью и регулированием в режиме реального времени основных параметров построения детали. Имеет функцию автоматического построения поверхности изделия. В качестве дополнительной опции можно заказать Magics c самообучающейся системой автоматического слежения.
Примеры использования
Ремонт реактивного двигателя для истребителя F-15, ВВС Южной Кореи
Источник: youtu.be
Во время планового технического обслуживания истребителя F-15K ВВС Южной Кореи была обнаружена утечка реактивных газов через стык частей корпуса двигателя. Это могло привести к полному разрушению корпуса двигателя и всего самолета. Заказ изношенной детали из США занял бы несколько месяцев и обошелся бюджету страны в несколько сотен тысяч долларов.
С помощью универсального комплекса InssTek LMX, совмещающего функции станка с ЧПУ с 3D-печатью металлом, с места стыка был удален поврежденный участок, а на его место с высокой точностью наплавлен новый.
Источник: youtu.be
«Мы сэкономили 370 миллионов вон (около 307 000 долл. США) и сильно сократили время, необходимое для ремонта. Теперь мы можем ремонтировать даже самые важные узлы самолетов здесь, в Южной Корее, а не ожидать их поставки долгие месяцы»,
– радуется Bongsae Lee, глава службы технического обслуживания ВВС Южной Кореи.
Исследования аддитивных технологий в Университете имени Фридриха Александра Эрланген-Нюрнберга (FAU)
Источник: wtm.tf.fau.eu
Доктор Флориан Галгон, заведующий Лабораторией материаловедения FAU, рассказывает:
«Мы используем комбинаторные методы для разработки новых сплавов и создаем большие библиотеки материалов, основанных на термодинамических предсказаниях. Для этого кафедра WTM использует лазерную установку MX 600 в 5-осевой версии от компании InssTek для трехмерной печати металлом. Эта машина оснащена четырьмя бункерами для порошка с подачей в атмосфере инертного газа. С помощью этого устройства мы также можем изготавливать композитные детали или детали из градиентных материалов.»
Источник: wtm.tf.fau.eu
«Уникальная особенность 3D-принтеров InssTek – мониторинг процесса с регулированием мощности лазера, печатающего однородную структуру с плотностью почти 100%. Пятиосевой 3D-принтер InssTek обрабатывает детали любой формы. Мы установили первую подобную систему в Германии в 2017-м году в Университете имени Фридриха Александра Эрланген-Нюрнберга, и планируем поставить туда в ближайшее время еще две машины — MX 400 и MX Mini»,
– говорит Дитер Нешен, управляющий партнер GLM-Service u. Vertrieb GmbH & Co. KG. С октября 2016 года GLM является торговым партнером Korean InssTek Inc.
Источник: wtm.tf.fau.eu
Лаборатория аддитивного производства, Сколтех
Источник: skoltech.ru
Старший инженер Вадим Ступников говорит:
«В одной лаборатории у нас есть полная линейка технологий. Мы можем изготовить все из пластика, а затем воссоздать эти образцы из металла или керамики. Редко можно найти лабораторию, которая предлагает все эти среды, не говоря уже о лаборатории, в которой работают специалисты с опытом работы со всеми из них. Гордость и радость лаборатории — InssTek MX-1000 — самый большой 3D-принтер в России и одна из нескольких таких машин на планете».
Примеры использования в различных сферах
Автомобилестроение
Источник: insstek.com
Для повышения топливной эффективности седла клапанов впускного коллектора были покрыты специальным сплавом с использованием технологии 3D-печати InssTek.
Источник: insstek.com
Крышка с повышенной устойчивостью к коррозии. Покрытие детали из обычного материала коррозионностойким. Дополнительное покрытие в отдельных местах сплавом Hastelloy C-22.
Аэрокосмическая промышленность
Источник: insstek.com
Ремонт уплотнительного кольца для реактивного двигателя истребителя ВВС Южной Кореи. Материал Ti-6AI-4V.
Источник: insstek.com
Ремонт лопатки турбины реактивного двигателя для ВВС Южной Кореи. Материал Ti-6AI-4V. InssTek оказался единственной в мире компанией, сумевшей выполнить такой заказ с необходимым качеством и точностью.
Источник: insstek.com
Сверхпрочное жаропрочное сопло ракеты из композитного никелевого сплава для исследования ракетных двигателей нового типа. Изготовлен на 5-осевом 3D-принтере.
Источник: insstek.com
Топливный бак для космических ракет нового типа. Изготовлен на 5-осевом 3D-принтере. Материал Ti-6AI-4V.
Металлургия
Источник: insstek.com
Устойчивый к коррозии перепускной клапан из двух материалов — SUS316 (внешний), Inconel 625 (внутренний). Изготовлен на 5-осевом станке с функцией 3D-печати.
Ремонт и восстановление
Источник: insstek.com
Диск с каналами охлаждения, изготовленный методом 3D-печати металлическим порошком на 5-осевом станке из трех различных материалов: AI-Bronze, Stellite 21, P21. Полая внутри структура напечатана без использования поддержек. Общее время печати — 75 часов.
Медицина
Источник: insstek.com
Искусственные суставы с пористым покрытием (размер пор: 100-400 мкм) для лучшей интеграции с естественной костью. Изготовлены методом 3D-печати металлическим порошком на 5-осевом станке из двух материалов: сплав CoCr & Ti-64I-4V для основной части и пористого внешнего слоя из чистого титана.
Бытовая техника
Источник: insstek.com
У одной из ведущих компаний по производству бытовой техники была проблема с шумом в холодильниках, вызванная дисбалансом крыльчатки системы охлаждения. Ранее каналы охлаждения были сделаны прямолинейными внутри лопаток, что снижало КПД. С помощью технологии 3D-печати металлическим порошком в InssTek разработали пресс-форму для крыльчатки с 3D-каналами охлаждения.
Заключение
С DMT стало возможно использовать технические решения, которые раньше были немыслимы. Детали со сложной внутренней структурой, каналами охлаждения и местами для установки датчиков, узлы агрегатов из различных типов металла, ремонт сложных поверхностей, модификация и покрытие из специальных материалов для работы в особо сложных условиях эксплуатации, изделия из композитных материалов для хирургии – уже сейчас технология DMT широко используется во многих отраслях промышленности и вносит большой вклад в развитие новых технологий.
Все организации, с которыми работает компания InssTek, уделяют большое внимание качеству, безопасности и надежности созданных изделий и отремонтированных деталей. Все произведенные с помощью оборудования InssTek детали были тщательно проверены, протестированы и приняты в эксплуатацию без каких-либо ограничений.
Оставить комментарий