Черная пятница 2020 в Top 3D Shop! с 27 ноября скидки на оборудование и материалы до 70%
+7 (499) 322-23-19
Пн–пт 10:00–19:00, сб-вс 10:00–17:00
Феърфилд
Корзина пуста
Корзина пуста
+7 (499) 322-23-19
Пн–пт 10:00–19:00, сб-вс 10:00–17:00

Обзор Установки прямого лазерного выращивания ИЛИСТ-L

20 ноября 2020
404
Поделитесь в соц. сети:

Наш новый обзор посвящен российской Установке прямого лазерного выращивания ИЛИСТ-L. Этот уникальный аппарат удобен в работе и позволяет создавать металлические детали с уникальными свойствами, в том числе из сверхпрочных инструментальных сплавов и сочетаний разных металлических материалов.

Читайте обзор, чтобы узнать о возможностях Установки прямого лазерного выращивания ИЛИСТ-L.

   

Содержание

  

Технология лазерного выращивания

Источник: ilwt-stu.ru

По типологии, технология лазерного выращивания (laser metal deposition — LMD) принадлежит к аддитивному производству, поэтому LMD-аппараты относятся к 3D-принтерам. В качестве печатного материала используется металлический порошок. Его расплавляют  лучом высокомощного лазера. В результате быстрого нагрева и охлаждения материала формируется мелкозернистая структура, обеспечивающая высокую прочность выращенных изделий. По физическим свойствам, изделия, созданные по технологии прямого лазерного выращивания, сопоставимы или превосходят по параметрам изделия, полученные традиционными металлургическими методами.

Для печати металлических объектов методом прямого лазерного выращивания применяют мелкодисперсные металлические порошки. Технология позволяет использовать нержавеющие стали (316L, 410 и т.д.), никельсодержащие сплавы (inconel 625, Inconel 718, ЭИ698П и т.д.), титановые сплавы (ВТ1-0, BT6, BT20, ТЛ3, ТЛ5 и т.д.), сплавы на основе бронзы и металлокерамики,  кобальтовые сплавы.

Фундаментальным отличием технологии прямого лазерного выращивания от традиционных методов в металлургии является возможность создания изделий с градиентными свойствами. В одном объекте, на микроуровне, можно создать градиентный переход между металлами. Это стало возможным благодаря устройству печатной головки, которая используется в аппарате прямого лазерного выращивания.

Ключевые элементы печатной головки — это сопла (до четырех), по которым, под высоким давлением, к зоне роста поступает металлический порошок, и канал, по которому к зоне роста направлен лазерный луч. Для создания изделий с градиентной структурой необходимо подавать к зоне роста два различных металлических порошка. За счет высокой точности дозировки, проектировщики могут производить объекты даже с точечными вкраплениями дополнительных металлов в основные. Российский Институт лазерных и сварочных технологий продемонстрировал возможности такой методики. В частности, были получены образцы металлических изделий из сплава бронзы и никеля, титана и никеля, а также градиентные переходы от титана к стали.

Источник: ilwt-stu.ru

Вместе с тем, технология прямого лазерного выращивания имеет качественные отличия и от традиционной 3D-печати. Наиболее очевидное достоинство — это объем напечатанных изделий. Габариты печатной камеры в российском аппарате ИЛИСТ-L: 2800х2200х2380 мм. Точность печати обусловлена диаметром пятна лазера — 150 мкм. При этом скорость выращивания — до 15 кг изделия в час, что существенно выше скорости печати на принтерах с поддержкой металлических порошков. Изделия, созданные на установке прямого лазерного выращивания, впоследствии допускается обрабатывать традиционными методами металлургии: сваркой, штамповкой и т.д.

Изделия, полученные методом прямого лазерного выращивания, предназначены для использования в судостроении, энергетическом и транспортном машиностроении, ракетно-космической отрасли, медицине и авиации. Напечатанные изделия также предназначены для установки в двигателях различных типов.

  

Об ИЛИСТ

Институт лазерных и сварочных технологий (ИЛИСТ) был основан в 1998 году, в качестве научно-исследовательского центра при Санкт-Петербургском политехническом университете. Основные направления деятельности научной организации:

  • Разработка технологий для лазерной и гибридной лазерно-дуговой сварки сталей и сплавов;

  • Исследовании в области лазерной сварки разнородных соединений, например, алюминия и бронзы;

  • Разработки перспективной лазерной наплавки порошковых и компактных материалов;

  • Технологии лазерного выращивания;

  • Проектирование автоматизированных и роботизированных систем для выполнения сварочных работ.

Результаты деятельности ИЛИСТ используются в судостроении, авиастроении и металлургии. В настоящее время научно-исследовательский центр расширяет портфолио высокотехнологичных аппаратов, что дает возможность расширить сферу применения сварочного оборудования и выйти на широкий рынок.

  

Характеристики Установки прямого лазерного выращивания ИЛИСТ-L

Источник: top3dshop.ru 

  

Описание

Установка прямого лазерного выращивания ИЛИСТ-L — устройство из области аддитивного производства. Методика работы ИЛИСТ-L сравнима с технологией DMD. Если в обычных SLS и SLM 3D-принтерах порошок равномерно распределяется по объему печатной камеры, то в ИЛИСТ-L сырье подается точечно, через сопло, под высоким давлением. Обеспечивающее плавление металлического порошка устройство — это волоконный лазер с мощностью излучения 3 кВт. 

Источник: ilwt-stu.ru

Ключевое преимущество такой методики — возможность печати крупногабаритных изделий. Габариты рабочей камеры ИЛИСТ-L — 2800x2200x2380 мм, также доступны модификации с другими размерами камеры — M и XL. Это позволяет производить на аппарате элементы турбин (для авиации и энергетики), детали корабельных механизмов, например — гребные винты, и т.д. При таких габаритах точность печати сравнима с 3D-принтерами: 100 мкм.

Еще одно важное преимущество технологии, которая использована в аппарате ИЛИСТ, — это возможность создавать композитные материалы. При изготовлении детали методом лазерной наплавки можно создавать конструкцию с градиентными свойствами, а производительность такого процесса в 10 раз выше, чем при использовании технологии послойного синтеза. 

Безусловно, важным аспектом является прочность изделий, полученных методом лазерной наплавки. В ходе проведенных исследований установлено, что механические свойства получаемых изделий находятся на уровне горячего проката: отсутствуют поры, трещины, несплавления. Прочностные характеристики материалов, полученных в ходе прямой лазерной сварки, на 20% превышают характеристики литья. Значение относительного удлинения материала увеличено, а излом выращенных образцов характеризует вязкое разрушение. То есть изделия, созданные на аппарате лазерной наплавки, обладают большей устойчивостью к различным типам деформаций.

Еще один важный аспект — максимальная температура эксплуатации. В настоящее время подтверждено, что изделия, выращенные на лазерном оборудовании ИЛИСТ, выдерживают высокие температуры без нарушения физических свойств, например — до 500 °C для сплава ВТ-20.

  

Комплект поставки

Установка прямого лазерного выращивания ИЛИСТ-L — это сложное комплексное оборудование, которое состоит из многих функциональных элементов. Более подробный перечень может быть составлен при оформлении поставки.

 

Подготовка к работе

Установка прямого лазерного выращивания ИЛИСТ-L — это сложное высокоточное оборудование. Заниматься настройкой такой системы могут только высококвалифицированные специалисты. После приведения аппарата в рабочее состояние, работать с ним не намного сложнее, чем с 3D-принтером. Пользователь загружает металлический порошок в специальную колбу и подключает к аппарату баллон с аргоном. Производство металлических деталей выполняется по загруженному на аппарат CAD-файлу.

   

Примеры использования ИЛИСТ-L

Выращивание оболочковой формы гребного винта

Несомненным достоинством технологии лазерной наплавки является быстрое и дешевое, по сравнению с литьем, изготовление штучных деталей. Например — гребной винт для корабля определенного типа. В данном случае, для производства использован сплав на основе никеля.

  

Средняя опора газотурбинного двигателя

Как и в случае с 3D-печатью, производство по методу лазерной наплавки позволяет с высокой точностью производить детали сложной формы. В приведенном примере: из жаропрочного сплава на основе никеля аппарат выращивает среднюю опору газотурбинного двигателя в масштабе 1:3.

  

Изготовление детали шпангоута

Еще один пример, который доказывает преимущества технологии прямого лазерного выращивания. Для шпангоута судна, из жаропрочного сплава с содержанием никеля, была создана полая деталь сложной формы. Для производства аналогичной детали традиционными методами металлургии потребовалась бы сложная и дорогостоящая форма для литья.

  

Изготовление жаровой трубы

В данном примере показано, как на Установке прямого лазерного выращивания ИЛИСТ-L производится жаровая труба, которая будет использована в газотурбинном двигателе.

  

Выращивание элемента системы охлаждения

Производство диффузоров сложной формы, адаптированных для определенной конструкции, также может быть выполнено на аппарате ИЛИСТ-L. В этом случае для производства использован жаропрочный сплав на основе никеля.

  

Плюсы и минусы

Подытожим основные преимущества и недостатки Установки прямого лазерного выращивания ИЛИСТ-L.

Плюсы:

  • В технологии объединены преимущества традиционной металлургии и аддитивного производства;

  • Производство из металлических сплавов;

  • Возможность создавать композитные материалы и варьировать свойства сплавов в одной детали;

  • Высокая точность работы;

  • Производство крупногабаритных деталей.

Минусы:

  • Габариты установки.

  

Итого

Установка прямого лазерного выращивания ИЛИСТ-L, которую разработал российский научный центр ИЛИСТ, объединяет в себе достоинства профессионального 3D-принтера и традиционных процессов сталелитейного производства. 

Использование ИЛИСТ-L возможно в сравнительно небольшом коммерческом помещении, то есть, для работы аппарата не нужны масштабы металлургического цеха.

Выращивание изделий производится непосредственно по CAD-файлу, то есть, работать с ИЛИСТ-L могут многие инженеры и специалисты технического профиля, не знакомые с программами для слайсинга.

Пользователи свободны в использовании настоящих металлических порошков, без полимерных примесей, а качество полученных изделий иногда превосходит качество литых деталей, что зависит от проекта и примененного сырья.


Купите Установку прямого лазерного выращивания в Top 3D Shop: получите оригинальное оборудование, официальную гарантию и лучший возможный сервис.

Узнайте больше о возможностях усовершенствовать ваше производство интеграцией нового оборудования:
3 голоса, в среднем: 5 из 5
Эта информация оказалась полезной?

Да Нет


Комментарии

  • Ещё никто не оставил отзывов к записи.

Написать комментарий

Оцените статью
Читайте также
22 мая 2020 438
Meltio: 3D-принтеры для промышленной печати металлом и пластиком
3D-принтеры Meltio, их характеристики и применение.
Читать далее
29 декабря 2018 69752
3D-принтеры по металлу, технологии и стоимость
Металлические 3D-принтеры, разновидности и цены.
Читать далее
13 января 2017 5629
3D-печать металлами - технологии и принтеры
3D-печать металлами - технологии, материалы и принтеры - обзор текущей ситуации.
Читать далее
07 июня 2019 8474
Кто есть кто в 3D: производители России
Основные отечественные производители 3D-принтеров, примеры моделей.
Читать далее
Технопарк «Калибр», Годовикова, 9, строение 16, офис 1.2 Москва, Россия +7 (499) 322-23-19