Лучшие промышленные 3D-принтеры и их преимущества

Существуя уже более 30 лет, 3D-печать прошла долгий путь от исследовательских и лабораторных машин до предметов домашнего обихода и легкодоступных инструментов в вашем гараже.

Быстрый темп развития позволяет людям сегодня не только использовать 3D-принтеры в качестве полезного инструмента для своих хобби, но и создавать новые предприятия и производить высококачественную продукцию быстрее и с меньшими затратами, чем когда-либо прежде.

Фото: hubs.com

Что же на самом деле меняется, когда в игру вступает промышленный фактор? Что отличает промышленные 3D-принтеры от их потребительских аналогов? Как вы можете быть уверены, что то или иное решение 3D-печати принесет пользу вашему бизнесу? Давайте разберемся!

Содержание

• Какие характеристики определяют промышленный 3D-принтер?
• Печатать много с меньшими затратами
• Точная и быстрая печать плюс создание крупногабаритных моделей
• Печать с использованием материалов промышленного класса
• Стабильная печать с минимальным временем простоя
• 3D-принтеры FDM/FFF
• Низкотемпературные
  • 3D-принтер Picaso XL
  • 3D-принтер Raise3D Pro3 Plus
  • 3D-принтер Raise3D E2CF
• Высокотемпературные
  • 3D-принтер Intamsys Funmat Pro 610 HT
  • 3D-принтер Anisoprint PROM IS 500
  • 3D-принтер VolgoBot A3
  • 3D-принтер F2 Innovations Lite
  • 3D-принтер Creatbot D600 Pro
• Большой формат
  • 3D-принтер «Царь TS1200» 
  • 3D-принтер Creatbot F1000
  • 3D-принтер Delta WASP 3MT Industrial 4.0
  • 3D-принтер F2 Innovations Pro
• SLA / MSLA / DLP
  • 3D-принтер UNIZ nbee
• SLS 3D-принтеры
  • 3D-принтер Sinterit NILS 480
  • Серия Farsoon 403P
  • TPM3D P550DL
• 3D-печать металлами
• FDM
  • Raise3D MetalFuse
  • 3D-принтер Markforged Metal X
• SLM/DMLS
  • 3D-принтер Farsoon FS721M
  • 3D-принтер BLT S310
• Как обслуживать промышленный 3D-принтер
• Зачем платить так много за промышленный 3D-принтер?

Какие характеристики определяют промышленный 3D-принтер?

Есть несколько вопросов, которые стоит рассмотреть, прежде чем вы придете к решению. И чтобы прийти к оптимальному варианту, мы, возможно, захотим узнать требования профессионалов, эксплуатирующих оборудование для 3D-печати изо дня в день. Итак, что им нужно:

• печатать много и с меньшими затратами;

• печатать точно и быстро, в том числе крупные модели;;

• печатать с использованием материалов промышленного класса;

• печатать стабильно с минимальным временем простоя.

Фото: amfg.ai

Печатать много с меньшими затратами

Не так давно основной технологией изготовления пластиковых деталей было литье под давлением. Появление и развитие аддитивного производства сделало быстрое прототипирование и мелко- и среднесерийное производство доступным для различных отраслей промышленности. Но что делать, если ваш проект готов, но затраты на производство ограничены бюджетом? Может ли 3D-печать стать палочкой-выручалочкой, позволяющей снизить затраты и тем самым уложиться в бюджет? Если коротко, то да!

Приведенная ниже диаграмма демонстрирует экономически целесообразные объемы производства по сравнению с литьем под давлением.

Фото: slant3d.com

При использовании технологии литья под давлением необходимо учитывать первоначальные затраты, а именно стоимость пресс-формы, которая обычно составляет не менее нескольких сотен тысяч рублей. Кроме того, на вырезание формы уходит довольно много времени, в то время как при 3D-печати вы можете начать производство, как только ваш дизайн будет готов, без каких-либо авансовых платежей. Стоимость одной детали при 3D-печати обычно выше, но если объем, который вы собираетесь напечатать, не превышает нескольких тысяч штук, то, учитывая стоимость пресс-формы, внедрение аддитивной технологии окажется более рентабельным, чем литье под давлением.

Еще одним важным преимуществом 3D-печати по сравнению с литьем под давлением является свобода исследований и разработок, позволяющая вносить изменения в дизайн без дополнительных затрат (в то время как при традиционной технологии для каждой детали потребовалась бы новая пресс-форма).

Точная и быстрая печать плюс создание крупногабаритных моделей

Промышленные 3D-принтеры обычно имеют большую область печати по сравнению с устройствами начального уровня. Это очень удобно, поскольку вы можете печатать большие объекты или несколько мелких деталей за один раз, экономя тем самым время и деньги. Некоторые широкоформатные промышленные машины могут похвастаться огромной областью печати 1 × 1 × 1 м и более.

Фото: etmm-online.com

Среди других особенностей, отличающих промышленные 3D-принтеры, — высококачественное оборудование и передовые технологии, которые обеспечивают достойную скорость печати, а также стабильную печать с высоким разрешением и предсказуемыми результатами.

Производители промышленного оборудования обычно предлагают специализированное программное обеспечение для нарезки и ряд фирменных расходных материалов для обеспечения наилучшего качества печати.

Печать с использованием материалов промышленного класса

Выбор материалов, используемых для 3D-печати, определяется технологией, на которой основано ваше устройство. В принтерах FDM используются катушки пластиковых нитей, а в SLA — жидкие смолы. Материал, используемый в принтерах SLS, представляет собой полимерный порошок, спеченный лазером.

Все эти материалы используются как в бытовой, так и в промышленной 3D-печати, разница заключается в разнообразии материалов, поддерживаемых принтером. Модели начального уровня в основном печатают несколькими наиболее распространенными типами, не требующими специального оборудования, и этого обычно достаточно для большинства потребительских проектов.

Фото: ubuy.co.it

Машины промышленного класса требуют гораздо более широкий спектр совместимых материалов для выполнения различных сложных задач. Промышленные FDM-принтеры, например, могут работать с высокотемпературными пластиками, такими как PEEK или ULTEM, а также с углеродным волокном или стеклонаполненными композиционными материалами. Обычно мы не упоминаем металлическую 3D-печать в контексте потребительских моделей, но когда речь идет о промышленном производстве, эта технология оказывается невероятно полезна. Существуют также 3D-принтеры, использующие специфические материалы, например Delta WASP 40100 Clay, который был разработан специально для работы с керамикой.

Фото: amazon.com

Стабильная печать с минимальным временем простоя

Машины промышленного класса обычно включают в себя такие функции, как автоматическая калибровка печатной платформы, датчик биения нити, встроенная камера. Все они повышают надежность процесса и помогают избежать аварийных ситуаций и внезапных сбоев во время печати. Большинство принтеров используют различные технологии, направленные на максимальную автоматизацию, начиная с подготовки цифровой модели и заканчивая всем процессом печати и последующей постобработки.

Некоторые производители предлагают комплексные решения, например, Raise3D MetalFuse, включающий наряду с 3D-принтером Forge1, печатающим металлические модели, устройство для удаления связующего полимера D200-E и приспособление для спекания в условиях вакуума S200-C. Такие системы не только обеспечивают высокую производительность и согласованность, но и сводят к минимуму возможные простои.

3D-принтеры FDM/FFF

Технология Fused Deposition Modeling (или Fused Filament Fabrication) использует термопластичную нить, которая расплавляется и наносится с помощью сопла на печатный стол слой за слоем. Промышленные принтеры FDM являются, пожалуй, самым доступным решением, обеспечивающим наиболее низкую стоимость одной детали.

Они идеально подходят для быстрого создания прототипов и даже для производства конечных деталей с простым дизайном, но изготовление моделей со сложной геометрией не является их сильной стороной.

Низкотемпературные

3D-принтер Picaso XL

Designer XL — профессиональный 3D-принтер, выпускаемый российской компанией Picaso 3D. Это широкоформатный, доступный 3D-принтер, работающий при высокой температуре (до 410 °C). Таким образом, он совместим с несколькими материалами инженерного класса, такими как PEEK и ULTEM. Корпус принтера собран из стальных и алюминиевых деталей.

Может печатать слои толщиной 10 микрон. Таким образом, вы можете производить детали с гладкой поверхностью. Работает со скоростью 100 см3/час. Закрытая область печати предотвращает колебания температуры, что позволяет получать высокоточные 3D-модели.

Плюсы:

• Контроль подачи и наличия пластика.

• Прогрев экструдера до 410 °C.

• Минимальная толщина слоя составляет 10 микрон.

• Система автодиагностики.

• Система контроля воздушных потоков.

• Доступная цена.

3D-принтер Raise3D Pro3 Plus

Эта машина идеально подходит для профессионалов, отвечая требованиям крупносерийного производства и многосерийного быстрого прототипирования. Raise3D Pro3 Plus имеет большую область печати (300 × 300 × 605 мм) по сравнению с первоначальной моделью Pro3. Устройство оснащено подогреваемой платформой и закрытой областью печати, позволяющей печатать материалами типа ABS.

Благодаря модулю с двумя экструдерами, способными достигать температуры 300 °C, Pro3 Plus может печатать детали из двух материалов в двух цветах. Автоматическое выравнивание печатной платформы и встроенная HD-камера повышают удобство использования принтера. Благодаря фирменному программному обеспечению ideaMaker, а также возможности подключения по локальной сети и Wi-Fi, Pro3 Plus является мощным инструментом для промышленного применения.

Плюсы:

• Система двойного экструдера со сменными хотендами. 

• Собственное передовое программное обеспечение ideaMaker.

• Интеллектуальный помощник и управление профилями с помощью сенсорного экрана.

• Увеличенная область печати.

• Совместимость с облачным сервисом RaiseCloud.

Минусы:

• Требуется модернизация сопел для печати углеродным волокном.

3D-принтер Raise3D E2CF

Raise3D E2CF разработан специально для печати композиционными материалами из углеродного волокна и использует технологию IDEX — независимую систему двух экструдеров с прямым приводом, обеспечивающую более быструю и плавную печать.

Raise3D E2CF предназначен для инженеров и дизайнеров в таких областях, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, здравоохранение, машиностроение, и в целом в отраслях, требующих прочности и долговечности напечатанных деталей. E2CF показывает отличные результаты с точки зрения разрешения и точности воспроизводимых 3D-деталей.

Плюсы:

• Разработан специально для работы с углеродным волокном с легкодоступными профилями материалов.

• Два независимых экструдера.

• Доступно подключение к устройству по Wi-Fi для онлайн-мониторинга с помощью встроенной камеры.

• Совместимость с материалами сторонних производителей.

Минусы:

• Область печати относительно мала для промышленного 3D-принтера.

Высокотемпературные

3D-принтер Intamsys Funmat Pro 610 HT

Funmat Pro 610 HT — это 3D-принтер FDM промышленного класса, специально разработанный для печати высокотемпературными нитями. Устройство оснащено полностью закрытой обогреваемой областью печати, подогреваемой рабочей платформой и высокотемпературным цельнометаллическим экструдером с системой двух сопел, которые нагреваются до 500 °C, что позволяет печатать материалами PEEK, PEKK, ULTEM, а также композитными материалами, такими как углеродное волокно и стеклонаполненные и металлические филаменты.

Благодаря широкой области печати 610 × 508 × 508 мм и минимальной высоте слоя 50 микрон, Funmat Pro 610 HT способен печатать большие детали с высокой точностью и разрешением.

Плюсы:

• Разработан специально для работы с высокотемпературными филаментами. 

• Область печати с постоянной температурой 300 °C.

• Большая область печати.

• Доступно подключение к устройству по Wi-Fi для онлайн-мониторинга с помощью встроенной камеры.

• Совместимость с материалами сторонних производителей.

Минусы:

• Требуется много места для размещения оборудования.

3D-принтер Anisoprint PROM IS 500

Фото: anisoprint.com

ProM IS 500 — это промышленный 3D-принтер, сочетающий в себе технологии печати Anisoprint Composite Fiber Co-Extrusion (CFC) и стандартную Fused Filament Fabrication (FFF). Эта машина была специально разработана для печати высокотемпературных армированных волокном пластиков. Обладая большой областью печати 600 × 420 × 300 мм, она оснащена всем необходимым для обработки углеродного волокна, твердых и высокотемпературных материалов в промышленных масштабах.

Prom IS 500 поддерживает до 4 сменных печатных головок для печати как стандартными пластиковыми нитями, так и композитными материалами. Аппарат оснащен платформой с подогревом 160 °C и экструдером с максимальной температурой нагрева 270 °C, однако его можно модернизировать, установив дополнительную высокотемпературную FFF-печатающую головку (400 °C), высокотемпературный экструдер (400 °C) и подогреваемую платформу (160 °C).

Фото: anisoprint.com

Плюсы:

• Разработан специально для работы с высокотемпературными нитями.

• Возможность печати непрерывным углеродным волокном.

• Доступно подключение к устройству по Wi-Fi для онлайн-мониторинга процесса печати с помощью встроенной камеры.

• Совместимость с материалами сторонних производителей

Минусы:

• Высокотемпературный экструдер и подогреваемая камера печати поставляются в качестве опции.

• Собственное программное обеспечение слайсер требует приобретения лицензии для получения доступа к работе со всеми материалами

3D-принтер VolgoBot A3

3D-принтер VolgoBot A3 — это устройство, в котором соединились проверенные

временем решения с отличной механикой и электроникой для долгой и непрерывной печати

Ключевые характеристики:

• Размер рабочей области: 420 × 300 × 300 мм.

• Максимальная температура рабочей платформы: 250 °С.

• Максимальная температура рабочей камеры: 75 °С.

• Максимальная температура экструдеров: 260 / 450 °С.

Плюсы:

• Большая область печати.

• Совместимость с материалами промышленного класса.

Минусы:

• Скорость печати не заявлена производителем.

3D-принтер F2 Innovations Lite

Принтер F2 Lite — профессиональный 3D принтер (область печати 350 × 450 × 600), решающий задачи мелкосерийного производства и исследовательских лабораторий.

Два независимых высокотемпературных экструдера (до 550 °С) позволяют печатать не только стандартными полимерами (ABS, PLA, PP и др.), инженерными полимерами (ASA, PC, ABS+CF и др.), но и высокотемпературными филаментами, такими как PEEK, PEKK, Ultem, PEEK+CF и др.

Технология печати F2 обеспечивает сверхбыстрый нагрев экструдера до рабочей температуры за 3 сек, точность поддержания температуры расплава до 0,3 °С, а система быстрой смены картриджей с соплами разного диаметра делает процесс печати простым и быстрым.

Плюсы:

• Большая область печати.

• Быстросменная нагреваемая до 140 °С рабочая платформа.

• Два независимых высокотемпературных экструдера (до 550 °С).

• Поддержка материалов промышленного класса.

• Прочная конструкция, обеспечивающая круглосуточное производство.

• Нагреваемая до 80 °С камера с конвекцией.

• Встроенная система фильтрации воздуха.

Минусы:

• Нагреваемая (до 70 °С) ячейка для двух катушек филамента в качестве дополнительной опции.

3D-принтер Creatbot D600 Pro

Фото: creatbot.com

Обладая большой областью печати 600 × 600 × 600 мм, Creatbot D600 Pro имеет удивительно компактную площадь, что отлично подходит для ограниченного рабочего пространства.

Устройство оснащено двумя экструдерами: левый экструдер с хотендом 260 °C предназначен для печати низкотемпературными материалами, а правый экструдер с хотендом 420 °C способен печатать высокопроизводительными материалами, такими как высокотемпературный нейлон, термопласты, наполненные углеродным волокном, и поликарбонат. В отличие от первоначальной модели D600, D600 Pro оснащен подогреваемой камерой печати, которая может поддерживать температуру 70 °C.

Фото: creatbot.com

Плюсы:

• Большая область печати 600 × 600 × 600 мм.

• Система с двумя экструдерами. 

• Совместимость с филаментами сторонних производителей.

• Камера с подогревом и сушилка для филамента.

Минусы:

• Маленькая дверца доступа к области печати.

Большой формат

Размер в последнее время стал одним из главных открытий рынка. Все больше производителей продолжают расширять границы, когда дело доходит до крупномасштабной 3D-печати. Автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, судостроение, сантехника, архитектура и искусство были основными областями, нацеленными на крупноформатную 3D-печать, и это направление рынок всегда будет продолжать развивать.

Технология FDM (FFF), похоже, является ведущей сферой, где область печати более 600 × 600 × 600 мм (25 дюймов) становится привычной, а печать автомобильных бамперов, труб, корпусов лодок и объектов в человеческий рост за один раз — вполне доступной опцией. Ниже представлен список действительно гигантских 3D-принтеров с размерами области печати 1 × 1 × 1 метр.

3D-принтер «Царь TS1200» 

3D-принтер «Царь TS1200» — это аппарат российского производства, который печатает изделия по технологии послойного наплавления FDM. Обладает большой рабочей камерой 1200 × 600 × 900 мм, которая позволяет печатать корпуса и другие крупные изделия. Диаметр сопла составляет 0,6 –1,8 мм, оно формирует слои толщиной от 200 мкм.

Можно выбрать высоту слоя от 0,2 до 0,6 мм и тем самым обеспечить оптимальное качество печати и ее скорость, в зависимости от поставленных задач. Также возможно создание быстрых прототипов на скорости в разы превосходящей конкурентов.

Плюсы:

• Впечатляющая область печати.

• Широкий ассортимент совместимых расходных материалов.

• Закрытая камера печати.

Минусы:

• Высокая стоимость.

3D-принтер Creatbot F1000

Creatbot F1000 — это широкоформатный FDM 3D-принтер с системой двойных экструдеров, обеспечивающей печать несколькими материалами и цветами, и областью печати 1 000 × 1 000 × 1 000 мм.

Аппарат может печатать различными материалами инженерного класса и оснащен всеми функциями, необходимыми для эффективного круглосуточного производства пластиковых деталей из различных материалов в больших масштабах, а именно: камерой с подогревом, камерой для сушки филамента, функцией автоматического выравнивания печатной платформы и встроенной камерой для удаленного мониторинга работы принтера.

Интеллектуальные системы восстановления процесса печати после отключения питания и контроля наличия филамента помогают избежать риска сбоя печати. Устройство совместимо с широким спектром филаментов инженерного класса, включая ABS, PLA, Carbon Fiber, PETG, Nylon, PC, гибкие филаменты и другие.

Фото: creatbot.com

Плюсы:

• Огромная область печати.

• Закрытая камера с подогревом.

• Два высокотемпературных экструдера.

• Удобная настройка параметров печати.

• Отделение для сушки филамента.

• Конкурентная цена.

Минусы:

• Консервативный внешний вид.

3D-принтер Delta WASP 3MT Industrial 4.0

Delta WASP 3MT Industrial 4.0 — это профессиональный 3D-принтер FDM, который может печатать термопластами как в виде нитей, так и в виде гранул. Минимальная высота слоя составляет 100 микрон при печати нитями 500 микрон при работе с гранулами. Устройство имеет полностью закрытую область печати диаметром 1 000 и высотой 1 200 мм. 

Оснащен резервуаром для гранул с автоматической подачей и датчиком поступления гранул для надежной непрерывной печати. Wi-Fi-соединение для дистанционного управления через смартфон, планшет или ПК и встроенная камера обеспечивают мониторинг в режиме реального времени. Delta WASP 3MT Industrial 4.0 оснащен системой восстановления печати и системой Free Zeta System, которая позволяет начать печать с заданной высоты.

Плюсы:

• Чрезвычайно большая область печати.

• Печать как нитями, так и гранулами.

• Высокая скорость печати.

• Возможность подключения Wi-Fi.

Минусы:

• Относительно низкое разрешение.

3D-принтер F2 Innovations Pro

Принтер F2 Pro — промышленный 3D-принтер, идеально подходящий для печати крупногабаритных и нестандартных изделий (область печати 1000 × 600 × 1000).

Два высокотемпературных экструдера (до 550 °С) позволяют печатать не только стандартными полимерами (ABS, PLA, PP и др.), инженерными полимерами (ASA, PC, ABS+CF и др.), но и высокотемпературными полимерами, такими как PEEK, PEKK, Ultem, PEEK+CF и др.

Технология печати F2 обеспечивает сверхбыстрый нагрев экструдера до рабочей температуры за 3 сек, точность поддержания температуры расплава до 0,3 °С, а система быстрой смены картриджей с соплами разного диаметра делает процесс печати простым и быстрым.

Плюсы:

• Большая область печати.

• Два высокотемпературных экструдера.

• Встроенная система фильтрации воздуха.

• Быстросменная нагреваемая до 140 °С платформа печати.

SLA / MSLA / DLP

Фотополимерные 3D-принтеры широко используются на предприятиях, где на карту поставлены точность, аккуратность и качество поверхности. Здесь также наблюдается тенденция к увеличению объемов производства и более плавному переходу от сырья к готовому изделию в таких больших масштабах, как никогда ранее.

Недавнее внедрение монохромных светодиодных источников света 4K и 8K увеличило скорость отверждения, область печати и общий цикл печати фотополимерных 3D-принтеров.

В этом смысле отрасль переходит от небольших настольных машин к более крупноформатным промышленным устройствам без ущерба для скорости и разрешения печати. 

3D-принтер UNIZ nbee

Uniz NBEE — это ЖК 3D-принтер, который может печатать слои с минимальной высотой слоя 25 мкм и разрешением XY 50 микрон. Таким образом, вы можете производить модели с гладкими внешними поверхностями. 

Качество отпечатков еще больше повышается благодаря запатентованному коллимированному источнику света, обеспечивающему равномерность освещения до 95 %.

Uniz предлагает широкую линейку фотополимерных смол для стоматологического применения. Кроме того, принтер NBEE совместим с материалами сторонних производителей.

Область печати 192 × 120 × 180 мм позволяет печатать несколько моделей за один раз.

Плюсы:

• Чрезвычайно высокая скорость печати.

• Гладкая поверхность детали.

• Точность и высокая детализация печати.

• Большая область печати для фотополимерного 3D-принтера.

• Возможность подключения к устройству с применением разных типов интерфейса.

• Совместимость с материалами сторонних производителей

Минусы:

• Высокая цена.

SLS 3D-принтеры

Технология печати SLS, или селективное лазерное спекание, с самого начала была технологией промышленного уровня благодаря использованию лазера для спекания порошка (доступна в основном для нейлона, TPA, FLEX, TPE). Эта технология обычно отличается возможностью создания некрупных моделей, но точность и исключительное разрешение в сочетании со свойствами детали после спекания слоев делают SLS одной из самых востребованных методик, когда речь идет о производстве высококачественных и сложных деталей, особенно для функционального использования. Когда речь идет о точности и высокопрочных материалах, SLS является отраслевым стандартом.

Если вы хотите узнать больше об этой технологии и лучших моделях принтеров на основе SLS, прочитайте наше руководство по селективному лазерному спеканию.

3D-принтер Sinterit NILS 480

Sinterit NILS 480 — это промышленный SLS 3D-принтер, который, по словам производителя, обеспечивает наилучшую окупаемость инвестиций на современном рынке SLS-технологий. Устройство имеет большую область печати 200 × 200 × 330 мм и промышленную скорость печати. Автоматизированные системы для непрерывной печати и дозирования порошка подтверждают высокую практичность и эффективность NILS 480.

Sinterit предлагает широкий спектр фирменных материалов, а также оптимизированные профили для каждого из них. Тем не менее NILS 480 является открытой системой, и вы можете свободно использовать порошки сторонних производителей с собственными профилями.

Плюсы:

• Промышленная скорость печати.

• Большая область печати.

• Чрезвычайно высокое качество печати.

• Простота эксплуатации.

• Полностью автоматизированный процесс печати.

• Совместимость с материалами сторонних производителей.

Минусы:

• Расширенная версия программного обеспечения Sinterit Studio приобретается отдельно.

Серия Farsoon 403P

Серия 403P является флагманом среди принтеров PLS (лазерное спекание пластика) компании Farsoon. Он поставляется в трех различных конфигурациях, а именно HS403P, SS403P и HT403P, разница между которыми заключается в мощности лазера, скорости сканирования и печати, а также в максимальной температуре камеры.

Самым мощным из них является HT403P; благодаря максимальному нагреву до температуры 220 °C можно использовать высокотемпературные порошки FS6140GF и Ultrasint®PA6. Принтеры серии 403P способны печатать точные детализированные модели с высокой скоростью. 8-зонный нагреватель и интеллектуальная система термоконтроля исключают риск деформации деталей. Аппараты представляют собой полностью открытую систему, что означает, что пользователь имеет свободный доступ ко всем рабочим параметрам и не ограничен только фирменными порошками.

Фото: @sahassoftech / Instagram

Плюсы:

• Высокая скорость печати.

• Отличное качество печати.

• Универсальность и адаптируемость.

• Широкий спектр совместимых материалов.

Минусы:

• Высокая цена.

TPM3D P550DL

Фото: tpm3d.com

TPM3D — китайская компания, специализирующаяся на производстве промышленных SLS 3D-принтеров и расходных материалов. P550DL — это промышленный аппарат, сочетающий в себе простоту управления и высокую производительность печати. Устройство оснащено двумя 140-ваттными лазерами и позволяет получать минимальную высоту слоя в 60 микрон. Максимальная внутренняя температура составляет 210 °C. P550DL имеет большую область печати 550 × 550 × 850 мм.

Плюсы:

• Большая рабочая область печати.

• Простота эксплуатации.

• Высокая производительность печати.

• Доступная цена.

3D-печать металлами

3D-печать металлами открывает новые возможности для многих отраслей промышленности, поскольку позволяет создавать функциональные сложные детали, которые трудно, а иногда и невозможно изготовить традиционными методами производства, с механическими свойствами, которые не может обеспечить ни один из пластиковых материалов. Сегодня существует ряд технологий аддитивного производства, использующих металл в качестве материала для печати. Мы кратко рассмотрим наиболее распространенные из них.

FDM

Первоначально технология FDM была ориентирована на термопласты из-за низкотемпературного режима обработки таких материалов. Однако существует несколько способов, благодаря которым FDM может быть эффективна для печати металлами.

Одним из способов внедрения металлов в 3D-печать по технологии FDM является наполнение обычных термопластичных нитей (PLA, ABS и т. д.) мелкими металлическими частицами. Хотя такие нити совместимы с бытовыми FDM 3D-принтерами, получаемые детали в основном представляют собой пластиковые объекты, которые напоминают и имитируют металлические структуры, не обладая механическими свойствами цельнометаллических объектов. Таким образом, это решение скорее декоративное, чем практическое. 

Но некоторые производители вывели этот принцип на другой уровень, введя в процесс спекание, которое требует дополнительного оборудования. Процесс спекания удаляет пластиковое связующее из напечатанной детали, скрепляя слои между собой.

Однако этот тип постобработки уменьшает размер и вес детали; к счастью, программное обеспечение успешно справляется с этой проблемой. Кроме того, конечная деталь может получиться пористой, что становится проблемой в некоторых областях применения.

Тем не менее FDM 3D-принтеры для печати металлами широко используются в разных областях, поскольку это, вероятно, самый недорогой метод применения металлических материалов в 3D-печати.

Raise3D MetalFuse

Фото: raise3d.com

Raise3D MetalFuse — это комплексное решение, включающее FDM-принтер Forge 1 для печати металлами, устройство для удаления связующего полимера D200-E и приспособление для спекания в условиях вакуума S200-C. Система позволяет эффективно производить мелкие и средние партии высококачественных металлических деталей, сравнимых по механическим свойствам с цельнометаллическими объектами.

Принтер Forge 1 оснащен двумя экструдерами с максимальной температурой сопла 300 °C. Аппарат поддерживает работу с филаментами BASF UltraFuse 316L и UltraFuse 17-4 PH, которые на 80–90 % состоят из нержавеющей стали и на 10–20 % из связующего. Как только деталь напечатана, излишки связующего удаляются на устройстве каталитического удаления связующего D200-E, а затем деталь спекается в печи S200-C для получения требуемых механических свойств.

Фото: raise3d.com

Плюсы:

• Полный цикл производства без простоев.

• Экономически эффективное производство высококачественных деталей.

• Программное обеспечение IdeaMaker Metal Edition.

• Экологически чистое производство.

Минусы:

• Система требует много рабочего пространства.

3D-принтер Markforged Metal X

3D-печать металлических деталей еще никогда не была такой простой, как с помощью принтера Metal X. Здесь FDM-печать базируется на технологии ADAM (Atomic Diffusion Additive Manufacturing) — технология атомной диффузии. Печать производится металлическим порошком, где частицы металла покрыты синтетическим связующим веществом, которое удаляется по окончании печати в дебиндере Wash-1. Затем деталь отправляют в печь Sinter-1 для спекания металлического порошка.

Полученные модели представляют собой детали из цельного металла, обладающие такой же прочностью и долговечностью, как и отлитые из металла. Metal X может выполнять 3D-печать различными металлами, включая нержавеющую сталь (17-4 PH), инструментальную сталь (H13, A2, D2), инконель 625 и медь. Благодаря разрешению в 50 микрон и привлекательной цене Metal X является мощным инструментом для предприятий, которым в условиях ограниченного бюджета необходимо наладить собственное производство металлических деталей.

Фото: markforged.com

Плюсы:

• Конкурентная цена.

• Низкие производственные затраты.

• Повышенная однородность структуры конечной металлической детали.

• Полный рабочий процесс производственного цикла.

Минусы:

• Ограниченный набор запатентованных материалов.

SLM/DMLS

Селективное лазерное плавление (SLM) и прямое лазерное спекание металлов (DMLS) — это два наиболее распространенных процесса аддитивного производства, в которых используются металлические порошки. Менее распространенные технологии 3D-печати с использованием металлов включают лазерное или мощное электронно-лучевое аддитивное производство, а также струйную подачу связующего, когда процесс 3D-печати осуществляется путем нанесения и связывания металлического порошка слой за слоем.

Различия между SLM и DMLS заключаются в методе связывания частиц. При SLM металлический порошок расплавляется лазерным лучом, в то время как при DMLS частицы порошка нагреваются с последующим спеканием, избегая перехода материала из твердого состояния в жидкое.

Принтеры DMLS могут создавать объекты без остаточных внутренних напряжений, что крайне важно для автомобильной и аэрокосмической промышленности, поскольку это позволяет повысить прочность и долговечность деталей.

Фото: researchgate.net

Принтеры SLM расплавляют металлический порошок слой за слоем. Колебания температуры могут привести к возникновению внутренних напряжений в детали, что потенциально может повлиять на ее качество, хотя и в меньшей степени, чем, например, при литье.

Фото: researchgate.net

Эти технологии, как и большинство других, ориентированных на промышленность, требуют сложной постобработки и более высокого расхода энергии, что не всегда доступно потребителю. 

Принтеры SLM и DMLS работают с большим разнообразием металлов и металлических сплавов, включая алюминий, нержавеющую сталь, титан, кобальт-хром и никель-хром, которые используются в основном в таких отраслях, как автомобильная, аэрокосмическая, медицинская и стоматологическая, а 3D-печать драгоценными металлами, такими как золото, платина, палладий и серебро, в основном востребована в ювелирном деле.

Ознакомьтесь с нашим обзором 3D-печати металлами, чтобы получить более широкое представление о том, как металлы могут принести пользу вашему бизнесу.

3D-принтер Farsoon FS721M

FS721M — это промышленный 3D-принтер для печати металлами, выпускаемый китайской компанией Farsoon. Аппарат обладает довольно большой рабочей областью печати 720 × 420 × 420 мм и систему двух или четырех (для модификации FS721M-4) лазеров мощностью 500 Вт, которая позволяет быстро печатать крупногабаритные детали или партии объектов маленького размера.

Такие особенности, как непрерывная подача порошка, оптимизированный поток газа и встроенный модуль фильтрации, призваны обеспечить однородность печатаемой детали, гарантируя ее достойные механические свойства и качество промышленного уровня. Принтер поддерживает широкий спектр материалов как собственной разработки производителя, так и сторонних изготовителей, а в будущем их станет еще больше.

Плюсы:

• Большая область печати.

• Качество печати промышленного уровня.

• Высокая скорость печати.

• Непрерывный рабочий процесс без простоев.

Минусы:

• Необходимо чрезвычайно большое пространство для размещения оборудования.

3D-принтер BLT S310

Фото: xa-blt.com

BLT S310 предназначен для промышленной SLM 3D-печати в аэрокосмической, автомобильной, медицинской, машиностроительной и электронной промышленности, а также для научно-исследовательских целей. Принтер обеспечивает быструю печать высококачественных металлических деталей.

Интеллектуальная функция экономии порошка позволяет повысить экономическую эффективность процесса печати. Среди поддерживаемых типов материалов — титановый сплав, алюминий, высокотемпературный сплав, нержавеющая сталь, высокопрочная сталь, инструментальная сталь и медный сплав. Область печати принтера составляет 250 × 250 × 400 мм.

Фото: xa-blt.com

Плюсы:

• Быстрая печать.

• Минимальная высота слоя 20 микрон.

• Интеллектуальная функция экономии порошка.

• Широкий спектр поддерживаемых материалов.

Минусы:

• Ряд функций поставляется только в качестве опции.

• Требуется много места для установки.

Как обслуживать промышленный 3D-принтер

Хотя потребительские и промышленные 3D-принтеры часто имеют одинаковые базовые технологии и настройки, есть несколько факторов, которые дают преимущество при эксплуатации промышленного решения. Эти факторы сводятся к техническому обслуживанию, обеспечению запасными частями и расходными материалами, а также технической поддержке.

Именно поэтому поставщики промышленных 3D-принтеров вкладывают значительные средства в то, чтобы сделать свою продукцию более доступной для конкретных отраслей промышленности, а именно: фирменное программное обеспечение и профили материалов, а также корпоративное обучение, которое позволяет сформировать команду профессионалов, полностью подготовленных к работе со всеми аспектами рабочего процесса 3D-печати на конкретном производстве.

Это позволяет обеспечить своевременное и профессиональное обслуживание, устранение неполадок и техническую поддержку, необходимую для сокращения времени простоя оборудования. Решение для промышленной 3D-печати всегда будет сопровождаться продуманным планом по обслуживанию оборудования, обучению сотрудников и управлению материалами, которые предоставляет производитель.

Зачем платить так много за промышленный 3D-принтер?

Бюджет — это то, что формирует бизнес, а эффективное расходование бюджета приводит к эффективному производству качественных деталей. Промышленное оборудование для аддитивного производства имеет высокую цену, поскольку базовые технологии, позволяющие воплотить промышленные цели в реальность, требуют сложных и высокоточных решений, которые стоят недешево.

Основным преимуществом более высокой цены является приобретение бесперебойного рабочего процесса, минимизация НИОКР, технического обслуживания и общего времени простоя на вашем предприятии. В промышленных условиях более высокая цена оборудования, безусловно, снизит производственные затраты в долгосрочной перспективе за счет повышения эффективности вашей производственной базы.