Адитивне виробництво

Вибіркове лазерне плавлення (процес Powder Bed Fusion) – інноваційна технологія виробництва геометрично складних тривимірних фізичних об’єктів шляхом пошарового нанесення та подальшого локального плавлення порошків різноманітних металевих сплавів із використанням в якості джерела енергії волоконних ітербієвих лазерів високої потужності з безперервним випромінюванням. Початковою геометрією виступає підготована CAD-модель створюваного виробу.

Переваги технології:

Економія витратних матеріалів
процес 3D-друку металом передбачає багаторазове повторне використання матеріалу після його попереднього просіювання на допоміжному обладнанні. Таким чином, досягається мінімальна кількість відходів, та значно знижується кінцева вартість виробів
Рішення найскладніших технологічних задач
виробництво різноманітних деталей зі складною геометрією, з внутрішніми порожнинами та каналами конформного охолодження, які найчастіше неможливо виготовити за допомогою традиційних технологій виробництва
Швидкість проектування
істотне скорочення циклу науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт за рахунок можливості побудови виробів без виготовлення додаткової дорогоцінної оснастки
Видатні механічні властивості
завдяки високій щільності (до 99,99%) механічні властивості виробів, що створюються, не поступаються властивостям аналогічних виробів, отриманих за допомогою традиційних технологій виробництва, але й часто перевищують їх
Широкий спектр матеріалів, що використовуються
протікання процесу побудови виробів в інертному середовищі камери 3D-принтера дозволяє використовувати в якості витратного матеріалу необмежений спектр порошків металевих сплавів, в тому числі, алюмінію та медичного титану
Топологічна оптимізація
можливість топологічно оптимізувати форму майбутнього виробу ще на стадії моделі й значно знизити його вагу

Принцип роботи

Підготовка до процесу 3D-друку розпочинається з тривимірного моделювання бажаного об’єкта побудови в одній із існуючих CAD-систем. Після чого, за допомогою CAM-системи, створюється .stl файл – галузевий стандарт, який у повній мірі дозволяє отримати файл з певним набором параметрів, необхідних для ефективного 3D-друку. При цифровій обробці модель об’єкта побудови розділяється на шари, кожен завтовшки від 20 до 100 мікрон, а також формуються траєкторії сканування лазерного променя при експонуванні кожного із шарів.

Цикл побудови шару

1
2
3
4
5
6
Металевий порошок правильної сферичної форми фракцією 5 - 45 мкм

в якості основної сировини використовуються найрізноманітніші метали, подрібнені в порошки з гранулами правильної сферичної форми. Технологія дозволяє працювати майже з усіма стандартизованими сплавами, а також компонувати й розробляти спеціальні матеріали для вирішення індивідуальних потреб

Бункер подачі металевого порошку

перед нанесенням кожного наступного шару, рухлива платформа з металевим порошком підіймається на висоту, яка дорівнює або перевищує товщину заданого шару

Базова платформа побудови

платформу, на якій шар за шаром друкується (вирощується) виріб, виготовлено з матеріалу, аналогічного або схожого за своїм хімічним складом з металевим порошком, що використовується. При закінченні процесу 3D-друку, готовий виріб механічно відділяється від платформи, а сама платформа шліфується для повторного використання

Бункер побудови

після вибіркового плавлення лазером чергового шару металевого порошку, платформа бункера опускається вглиб рівно на задану висоту друкованого шару. Поверх виробу, що створюється, та всієї площі бункера наноситься порція металевого порошку, яка необхідна для формування наступного друкованого шару

Ітербієвий волоконний лазер

високої потужності та безперервним випромінюванням із встановленою високоточною оптичною системою, що дозволяє фокусувати оптичну енергію в точку, діаметром 45 - 200 мкм, з рівномірним розподілом енергії по всій площі плями, що формується в зоні розплаву

Високошвидкісна система сканування

для високошвидкісного оптичного сканування платформи побудови / відхилення лазерного променя застосовано систему на базі спеціальних дзеркал, здатних відхиляти промінь по осях Х та Y. В якості привода, на кожне із дзеркал встановлено мікропривід із високоточним зворотним зв’язком та системою програмної корекції позиціонування

Основне застосування технології:

  • виготовлення багатофункціональних деталей з метою їх застосування у складі різноманітних вузлів, механізмів та агрегатів
  • виготовлення складних конструкцій, у тому числі нерозбірних, які змінюють геометрію у процесі своєї експлуатації, а також мають у своєму складі безліч різноманітних елементів
  • виробництво формотворчих елементів прес-форм для лиття термопластів та інших різноманітних легких матеріалів
  • виготовлення технічних прототипів (прототипування) для відпрацювання конструкції виробів
  • створення формотворчих вставок для кокільного лиття
  • виробництво індивідуальних стоматологічних та ортопедичних протезів та імплантатів
  • виготовлення штампів

Галузі застосування

Адитивні технології, що ще декілька десятиліть тому здавалися абсолютною фантастикою, сьогодні з успіхом застосовуються в усіх високотехнологічних та чітко регламентованих галузях промисловості


3D-принтери та допоміжне обладнання

3D-принтер Alfa-150D

Компактне рішення для амбітних і високоточних завдань, промислового та дослідницького призначення

Докладніше
3D-принтер Alfa-280

Ідеальне рішення для масового виробництва та прототипування

Докладніше
Вакуумні транспортувальники порошку

Пристрої призначені для збору відпрацьованого металевого нереактивного порошку з робочої зони 3D-принтерів Alfa-150D та Alfa-280

Докладніше
Автоматизовані станції просіювання порошку

Пристрої для просіювання, перемішування та гомогенізації металевого порошку для його повторного використання

Докладніше

Галузі застосування

Адитивні технології, що ще декілька десятиліть тому здавалися абсолютною фантастикою, сьогодні з успіхом застосовуються в усіх високотехнологічних та чітко регламентованих галузях промисловості


Зв’яжіться з нами

Якщо у вас є будь-які запитання стосовно 3D-друку, або вам необхідна допомога в підборі матеріалу та обладнання для вирішення ваших технологічних задач, будь ласка, заповніть форму зворотного зв’язку: наш менеджер зв’яжеться з вами якнайшвідше