3D печать металлом

История 3D печати металлом

3D-печать металлом представляет собой современную методику, открывающую возможности для конструирования трехмерных металлических объектов. Её суть заключается в послойном нанесении материала, который затем отвердевает под влиянием высокой температуры или лазера.

В 1980-х годах Чарльз Халл изобрёл технологию стереолитографии (SLA), положившую начало 3D-печати. Благодаря этой технологии можно было создавать трехмерные объекты из фотополимерных смол, используя лазер ультрафиолетового спектра.

В 1988 году Скотт Крамп внёс значительный вклад в развитие 3D-печати, создав технологию селективного лазерного спекания (SLS). Эта технология позволила изготавливать трёхмерные изделия из порошкообразных материалов, среди которых пластик, металл и керамика.

В 1990-х годах возникли новые технологии 3D-печати, такие как моделирование методом наплавления (FDM) и ламинирование объектов (LOM). Благодаря этим технологиям 3D-печать стала более совершенной и доступной для широкой аудитории.

Со старта 2000-х 3D-печать активно развивается и становится всё более востребованной в различных областях производства.

Разновидности технологий печати металлом

Печать методом послойного наплавления (FDM)

Метод FDM довольно популярен. Он предполагает использование смеси пластика и порошка из металла, концентрация которого может доходить до 80% от общей массы. Когда деталь напечатана, её подвергают обработке, целью которой является удаление пластика и сохранение металлической части.

Этот метод имеет усадку, которую можно и нужно рассчитывать и учитывать в проекте. Детали, созданные с помощью FDM, не так прочны, что ограничивает области их использования. Также возможна разница между прогнозируемой и фактической усадкой. Тем не менее, преимущества метода — легкость, а также бюджетность материалов и аппаратуры.

Холодное напыление

Металлический порошок наносится на поверхность путём разгона его до сверхзвуковых скоростей с помощью реактивных газов. В рабочей зоне происходит пластическая деформация частиц порошка и их нагрев на микроуровне, что обеспечивает сцепление с поверхностью.

Прямая лазерная наплавка (DED)

Это технология, которая позволяет создавать трехмерные объекты путем подачи энергии и материала непосредственно в область печати. При этом предыдущий слой, расплавленный лазером, служит основой для нового слоя. Данный процесс является не особо точным, однако он выполняется быстро. 

Селективное лазерное плавление (SLM)

Самый известный и широко используемый метод 3D-печати металлом.

В процессе печати принтер укладывает тонкий слой порошкообразного металла на поверхность движущийся платформы.Лазер плавит порошок по контуру каждого слоя, благодаря чему создаётся трёхмерная структура. После завершения формирования одного слоя платформа немного снижается, и цикл повторяется, процесс заканчивается, когда все слои будут готовы.

Детали, изготовленные с помощью SLM имеют высокие показатели качества, точности и прочности.

Прямое лазерное спекание металла (DMLS)

Известное также как селективное лазерное спекание (SLS), представляет собой метод аддитивного производства металлических изделий. DMLS имеет сходство с SLM, но отличается использованием более мощных лазеров. Основное различие между между ними заключается в процессе связывания частиц:

В SLM применяются металлические порошки имеющие одинаковую точку плавления.

В DMLS используются порошкообразные материалы с различными точками плавления. При высоких температурах они сплавляются на молекулярном уровне.

Интересные способы применения технологии 3D печати

Теплообменники

Теплообменники необходимы для отвода тепла, производимого различными устройствами. Площадь поверхности напрямую влияет на эффективность теплоотвода, однако зачастую доступное пространство ограничено. Поэтому критически важно максимально увеличить площадь поверхности.

3D-печать металлом предоставляет свободу проектирования, предоставляя возможность создавать тонкостенные и замысловатые геометрические формы, а также решетчатые структуры, эффективно использующие свободное пространство. В комбинации с высокой теплопроводностью алюминия, применяемого в 3D-печати, это делает технологию оптимальным выбором для производства теплообменников.

Суппорта автомобилей

Еще один яркий пример — моноблочный суппорт тормоза от Bugatti. Благодаря 3D-печати Bugatti создал тормозной суппорт из титанового сплава. Он получился очень прочным и лёгким — почти в два раза легче кованого алюминиевого.

С недавнего времени мы также начали оказывать услуги 3D печати металлом, у нас вы можете изготавливать свои изделия методом SLM, оставляй свою заявку по номеру +7 800 511 00 95.

Почему стоит обратиться к нам?

Мы используем современное и надёжное оборудование SEKIRUS. Наше оборудование позволяет печатать алюминием, нержавеющей сталью и титаном. Мы оказываем услуги по 3D-моделированию, подготовке чертежей и прототипированию. Наши специалисты помогут осуществить вашу идею. Вы можете увидеть весь процесс печати.