Обзор металлических 3D-принтеров Raise3D: Forge1 и MetalFuse

Анна Смирнова
Анна Смирнова
18 июня, 2024 1121

Из этой статьи вы узнаете о современных высокоэффективных 3D-принтерах Raise3D, печатающих металлом по технологии FFF/FDM, двух разных моделях этого оборудования — аппаратно-программных комплексах с разными характеристиками Forge1 и Metal Fuse, а также об особенностях используемого в их работе техпроцесса и о том, что делает работу этого оборудования максимально эффективной и удобной в производстве.

Содержание:

Raise3D Forge1

О 3D-принтере Raise3D Forge1

Raise3D Forge1 это печатающий металлом 3D-принтер, который предоставляет пользователю возможность создания металлических деталей по технологии FFF с последующим спеканием — альтернативный традиционным методам способ производства единичных и малосерийных изделий из металла.

Система, разработанная в сотрудничестве с международным концерном BASF, позволяет предприятиям внедрить новейшие средства производства, при относительно небольших затратах, в различные отрасли, предоставляя созданное и выпущенное специально для них оборудование.

Преимущества деталей, напечатанных Forge1

  • Последовательное производство сложных деталей

  • Достижение высокой степени гладкости поверхностей

  • Возможность печатать двумя материалами

  • Обеспечение высокой точности 3D-печати

  • Надежная пакетная печать

  • Масштабируемость производства, при необходимости

Принтеры Forge1 экономически эффективны во многих применениях, например — при создании печатной фермы для производства деталей на заказ.

 

Надежные металлические филаменты, разработанные в сотрудничестве с BASF

Raise3D и Forward AM (бренд решений для 3D-печати компании BASF) тесно сотрудничали на протяжении всего процесса разработки, чтобы обеспечить плавное взаимодействие металлических филаментов для Forge1 с принтером, таких как Ultrafuse® 316L и Ultrafuse® 17-4.

Принтеры Forge1 производят высокопрочные первичные (“зеленые”, т.е. до удаления связующего и запекания) детали, что позволяет доставлять их на большие расстояния для последующего процесса финальной обработки.

Напечатанные сырые детали из Forge1 широко совместимы с MIM-индустрией, благодаря технологии каталитического удаления связующих, разрабатываемой BASF с 1990 года.

Комплексное решение для постобработки MetalFuse

Комплексное решение — экономичная 3D-печатная ферма.

MetalFuse — это серия продуктов, состоящая из 3D-принтера Forge1 и аппаратов постобработки S200-C и D200-E, которые вместе представляют собой комплексное производственное решение. Это решение обеспечивает максимальную конфиденциальность (детали могут полностью изготавливаться на одном предприятии в сжатые сроки) и скорость производства на протяжении всего производственного процесса.

ideaMaker для металла

Специализированная версия слайсера ideaMaker для технологии MetalFuse предоставляет удобство и простоту настройки. В ideaMaker for Metal используются проверенные шаблоны для печати металлических изделий, значительно упрощающие слайсинг таких деталей. Основываясь на опыте собственного производства, специалистам компании удалось создать систему, которая с высокой точностью рассчитывает размеры деталей после усадки в процессе постобработки.

В отличие от других методов печати, FFF-печать металлом требует процесса удаления связующего и спекания для получения конечной детали. Чтобы гарантировать, что конечная деталь будет соответствовать предполагаемому и заданному при проектировании размеру, размер первичных деталей можно автоматически установить в программном обеспечении, уже с учетом определенной усадки при печати. Это гарантирует, что окончательный размер, после удаления связующего и спекания, будет достаточно точным и пригодным для дальнейшего использования.

Технические характеристики 3D-принтера Raise3D Forge1

Характеристика Значение
Технология печати FFF
Объем области печати (Ш × Г × В) 300 × 300 × 300 мм
При печати с помощью одного экструдера 300 × 300 × 300 мм
При печати с помощью двойного экструдера 255 × 300 × 300 мм
Размеры принтера (Ш × Г × В) 620 × 626 × 1390 мм
Вес нетто 80,55 кг
Система печатающей головки Двойная головка с электронной системой подъема
Диаметр филамента 1,75 мм
Точность кинематики (шаг по XYZ) 0,078 микрон
Скорость движения печатающей головки 30–150 мм/с
Платформа Стеклянная рабочая пластина
Максимальная температура нагрева платформы 120°С
Поверхность платформы Силикон
Выравнивание платформы печати Автовыравнивание
Диаметр сопла 0,4 мм (по умолчанию), 0,2/0,6 мм (доступно)
Максимальная температура сопла 300°С
Возможности подключения Wi-Fi, LAN, USB-порт, прямая камера
Уровень шума <55 дБ(А) во время печати
Рабочая температура окружающей среды 15–30°C, относительная влажность 10–65 %, без конденсации
Температура хранения От -25℃ до +55℃, относительная влажность 10–65 %, без конденсации
Электропитание 100–240 В переменного тока, 50–60 Гц 230 В при 3,3 А, выход: 24 В постоянного тока, 600 Вт
Материалы печати Металлические материалы (Ultrafuse® 316L, Ultrafuse® 17-4PH), материал опорного слоя: оксид алюминия (Ultrafuse® Support Layer)
Программное обеспечение ideaMaker для металла
Слайсер ideaMaker для металла
ОС Windows
Управление и интерфейсы 7-дюймовый сенсорный дисплей, сетевое подключение WLAN и Ethernet
Восстановление сеанса после потери питания Версия второго поколения, встроенная в аппаратное обеспечение, батареи не требуются
Разрешение экрана управления 1024×600 пикселей
Контроллер движения Atmel ARM Cortex-M4 120 МГц
Логический контроллер NXP ARM Cortex-A9 Quad 1 ГГц
Память 1 ГБ

* На размеры отдельных/отдельных деталей распространяются определенные ограничения. Подробную информацию см. в Руководстве по проектированию BASF.

1. Для печати деталей и опор используются металлические материалы.

2. Материал опорного слоя не может быть напечатан сам по себе и используется только для изоляции слоев, обеспечивая хорошее разделение между опорой и отпечатками после спекания.

Raise3D MetalFuse

О 3D-печатной системе Raise3D MetalFuse

Экономически эффективная печать по металлу стала возможной. MetalFuse предлагает комплексное решение, состоящее из нескольких частей:

  1. процесса непрямой 3D-печати металлом, 

  2. в сочетании со специальной версией ideaMaker, совместимой с оборудованием MIM. Благодаря этому решению, как преимущество своего оборудования MetalFuse предлагает снижение накладных расходов и возможности серийного производства;

  3. MetalFuse экономит больше энергии и более экологичен, по сравнению с такими процессами, как ЧПУ и SLM (избирательное лазерное плавление).

3D-принтер Raise 3D MetalFuse для непрямой печати металлами это система для 3D-печати металлических объектов. Комплекс оборудования состоит из трех единиц, предоставляющих полный цикл создания детали — принтер для печати металлосодержащим филаментом, камера для удаления полимерного связующего вещества и камера для финального спекания деталей.

Такой комплект оборудования может эффективно применяться и для создания уникальных прототипов разработанных деталей, и для серийного производства, если это понадобится. Например, его можно использовать в прототипировании металлических деталей для механизмов, корпусов, крепежных и структурных элементов, эндопротезов для медицины, стальных деталей для строительства и многого другого.

Особенности процесса печати на Raise 3D MetalFuse 

Печать

Принтер печатает двумя независимыми экструдерами, что дает возможность использовать печать с растворимыми и выжигаемыми поддержками, а также ускорить процесс печати. Используемый для печати металлонаполненный полимерный пруток, филамент, состоит почти полностью состоит почти полностью из металла (до 90%), в частности — из нержавеющей стали например, оставшаяся часть — необходимый собственно для печати пластик, полимер — связующее вещество в количестве около 10%, максимум 20, которое в процессе постобработки удаляется из детали выжиганием, а затем спекается в практически монолитную деталь.

Так изделию обеспечивается заданная форма с высокой точностью, а усадку при последующем выжигании связующего учитывает специально созданное для этого ПО, потому размеры конечных изделий имеют очень точные размеры, максимально приближенные к заданным размерам цифровой модели.

Высокая точность работы механики и программного обеспечения программно-аппаратного комплекса, в том числе точно рассчитанные температурный режим и допуски, делают такую печать максимально качественной и по воплощению формы изделия, и по сохранению заданных размеров.  

Удаление связующего

Следующий за печатью этап обработки детали происходит в аппарате каталитического окисления, где из изделия удаляется связующее вещество. Процесс удаления связующего реализован с применением щавелевой кислоты, которая растворяет используемый при печати полимер, оставляя в изделии только металл. 

Запекание

На финальном этапе создания детали происходит её тепловая обработка. Напечатанная из композита пластика и металла, а затем лишенная пластика, деталь подвергается нагреву и последующему охлаждению для того, чтобы увеличить её плотность и придать ей финальные эксплуатационные свойства.

Разряженная после вымывания связующего деталь от нагрева сжимается, уплотняясь — молекулы металла сближаются друг с другом. Деталь усаживается и набирает целевую плотность и прочность — эти показатели доходят до 97% от взятой за эталон аналогичной кованой детали, при этом значительно превосходя кованые детали удобством изготовления, повторяемостью и стандартизируемостью, точностью и возможной сложностью.

Используемое в процессе ПО ideaMaker, специально доработанное и модифицированное под эту систему, обеспечивает высокую геометрическую точность изготовления деталей, благодаря достаточно точному расчёту усадки создаваемых деталей. Удобство работы с принтером и камерами постобработки достигается продуманностью их пользовательского интерфейса.

Новая технология, скачок в эффективности

В MetalFuse используется процесс каталитического удаления связующего вещества, который позволяет сократить время обработки на 60% и увеличить плотность детали до 97% от взятой за эталон плотности кованого железа.

Высокотехнологичные металлические филаменты BASF

Благодаря использованию содержащих металл филаментов Ultrafuse® 316L и Ultrafuse® 17-4 PH от BASF Forward AM, примененная в принтере MetalFuse разновидность технологии FFF обеспечивает лучшую повторяемость печати и наиболее высокий процент выхода продукции без брака.

Использование проверенного временем процесса с новыми техническими возможностями

Печь каталитического дебридинга (D200-E) и печь спекания (S200-C) используются для последующей обработки "зеленых деталей", аналогично процессу, разработанному на основе ноу-хау BASF в области литья металлов под давлением (MIM).

Специализированное программное обеспечение для слайсинга

Специальное издание ideaMaker предлагает шаблоны, оптимизированные для данной технологии и оборудования, для такой разновидности 3D-печати и с учетом процесса спекания, который может быть использован в паре с MetalFuse. Это специальное издание ideaMaker также предоставляет максимально простой и удобный для пользователя процесс слайсинга, нарезки цифровой модели на слои для печати.

Забота об экологии и здоровье персонала: фильтрация исходящего воздуха 

Фильтры очищают выходящий из оборудования воздух от вредных примесей, доводя их содержание до безопасного уровня и делая работу с оборудованием более безвредной и комфортной.

Технические характеристики Raise3D MetalFuse

Технология

FDM

Количество экструдеров

2

Количество сопел

2

Область печати

300х300х300 мм / 255х300х300 мм

Скорость печати

30-150 мм/сек

Диаметр сопла (мм)

0.4 (по умолчанию), 0.6/ 0.8 (доступны)

Толщина слоя, мкм

100-250

Точность позиционирования

X:0.78125 мкм; Y: 0.78125 мкм; Z: 0.078125 мкм

Диаметр филамента

2.85 мм

Максимальная температура печати

300°С

Наличие подогреваемой платформы печати

Да.

Тип покрытия платформы

Стеклянный

Максимальная температура стола

120 ℃

Материалы печати

Основной материал

Металлические (Ultrafuse 316L, Ultrafuse17-4PH)

Механика

Корпус

Закрытый

Габариты

Размер принтера (в мм)

620 х 626 х 1390

Вес без упаковки

75 кг

Электропитание

Работа в энергосетях

100-240 В AC, 50/ 60 Гц 230 В @ 3.3 A

Максимальная потребляемая мощность

350 Вт

Программное обеспечение

Софт

ideaMaker

Типы файлов

STL/ OBJ/ 3MF/ OLTP

Операционная система

Windows/ macOS/ Linux

Аппаратная платформа

Уровень шума

< 55 дБ (A) при печати

Интерфейсы

Wi-Fi, LAN, USB port, Live camera

Как приобрести и внедрить оборудование для 3D-печати металлом Raise3D

Узнать больше о 3D-принтерах для печати металлами  Forge1 и Metal Fuse, заказать и приобрести их, а также получить всестороннюю информационную и инженерную поддержку при их эксплуатации вы можете в Top 3D Shop, перейдя по этим ссылкам: 

3D-принтер Raise3D Forge1 

О возможности заказа комплексных решений и их стоимости — получите информацию у менеджеров Top 3D Shop, — ссылки на наши контакты в мессенджерах в шапке страницы. 

Эта информация оказалась полезной?

Да Нет

Оставить комментарий

Москва, W Plaza, Варшавское ш., 1с2, офис A102 Москва, Россия 8 (800) 700-25-96
Сравнение Избранное Корзина