Меню Рубрики

Установки для селективного лазерного спекания

YanyCh › Блог › 3D печать. Технологии по полочкам. Селективное лазерное спекание (Selective Laser Sintering, SLS)

Начинается самое интересное и малоизвестное в 3D печати это направление по печати металлов.
Первый способ печати металлов это — Селективное лазерное спекание (Selective Laser Sintering, SLS)
Рассмотрим подробнее этот способ.
Для тех, кто прочитал статью про стереолитографию Стереолитография SLA и про 3DP 3DP будет не сложно провести аналогию.
1. Есть ванна с металлическим порошком.
2. Есть лазер, который своей энергией спекает материал в определенной зоне.
3. Такая процедура повторяется слой за слоем и образуется целостное изделие.

Отличия от 3DP — в ванне металлический порошок и лазер
Отличия от SLA — лазер разогревает материал(порошковый, а не жидкий), а не засвечивает его ультрафиолетом.
Смотрим видео.
Пластик


Производители и обозреватели, посмотревшие у них пишут, что не нужны поддержки в процессе печати т.к. образец находится в порошковой среде и деваться некуда, а на практике все же приходится их делать. В пластике под детали менее 0.5 мм. А в металле по большинству элементов, расположенных в воздухе нужна поддержка т.к. металл при застывании может сместится под силой тяжести. Но выглядит это потрясающе, когда из металлической кучи, получается деталь.
Точность при изготовлении доходит до 16 микрон = 0.016 мм. К сожалению, в России таких станков единицы, но все же есть.
Материалы(металлы):
— Сталь
— Нержавеющая сталь
— Кобальт-хром
— Титан
— Алюминий (в аргоновой среде)
— Медь
— Золото
— Серебро
Скажу по секрету, что золотом и серебром никто не печатает в заказном порядке т.к. большой расход порошка. В связи с тем, что порошок вокруг изделия идет на выброс.

Изделие после печати необходимо механически обработать, т.к. поверхность получается шершавой и необходимо удалить первоначальную поддержку. Пластику необходима пескоструйная обработка от остатков порошка.

Плюс печати в создании небольших, но точных по сложной геометрии изделий. Необходимы изделия для того, что высоко летает, глубоко плавает и быстро ездит т.е. детали, работающие в тяжелых условиях.
После печати поддаются металлообработке, например, закаливанию.
Но опять же, есть смысл напечатать поршень, но не всегда, а коленвал нужно отливать.

Эта технология нашла себя бесспорно и уже идет дальше.
Первый этап развития уже был пройден
1 млн. евро и ваш станок вырастит деталь, а потом её обработает фрезой как 9-ти координатный станок с ЧПУ.
Думаю, что дальше больше.

В определенных направлениях принтеры достигли пика развития и теперь будет их унификация с другими станками и машинами, чтобы человек стал только контролером в производстве, но далеко не всех вещей.
Картинки, как всегда.

источник

6 особенностей селективного лазерного спекания (SLS)

SLS (Selective Laser Sintering) – селективное лазерное спекание, одна из наиболее широко применяемых аддитивных технологий. Принцип действия SLS заключается в точечном спекании пластиковых порошков с разными компонентами лазерным лучом. Также существуют машины, которые спекают порошковый металл – эта технология 3D-печати металлом устарела, но еще применяется. Мощность луча в производственных 3D-принтерах варьируется от 30 до 200 ватт.

Метод был создан в середине 1980-х в Техасском университете в Остине Карлом Декардом и Джо Биманом. В 1989 году изобретение запатентовала основанная Декардом фирма DTM Corporation, которую впоследствии приобрела компания 3D Systems. В недрах последней была создана еще одна фундаментальная аддитивная технология – это лазерная стереолитография (SLA-печать).

Процесс селективного лазерного спекания

  1. Технологический процесс начинается с разогревания материала до температуры, близкой к температуре плавления, что обеспечивает более быструю работу порошкового 3D-принтера.
  2. Порошок подается в камеру построения и разравнивается валиком на толщину минимального слоя материала.
  3. Лазерный луч спекает слои порошка в необходимых участках, совпадающих с сечением 3D-модели.
  4. Подается следующий слой порошка, камера построения опускается на уровень ниже.
  5. Процедура повторяется, пока не получится готовое изделие.
Читайте также:  Установки для бесконтактного гидромассажа

3D-принтеры, работающие по технологии SLS, имеют гибкие настройки. В зависимости от поставленных задач регулируются такие параметры, как температура, глубина и время воздействия. Также пользователь может задать работу либо только с переходными границами, либо спекание по всей глубине модели.

о завершении процесса построения может потребоваться финишная обработка. Для придания изделию идеально ровной формы выполняют полировку или шлифовку. Однако по мере усовершенствования технологий потребность в постобработке изделий, изготовленных на SLS-принтерах, становится все менее актуальной.

Технология 3D-печати по технологии SLS широко применяется в следующих отраслях:

Селективное лазерное спекание используется при изготовлении:

  • функциональных прототипов;
  • продукции мелкосерийного производства;
  • моделей для точного литья по выплавляемым моделям;
  • шлангов труб, прокладок, изоляционных шайб и других элементов в инженерии и строительстве;
  • деталей силовых установок и многого другого.

Специфика и преимущества SLS-технологии

Особенность селективного лазерного спекания – в том, что для построения геометрически сложных деталей не используется материал поддержки. В роли поддерживающей структуры выступает порошок, не подвергшийся воздействию лазерного луча.

Материалы для 3D-печати по технологии SLS – пластиковые порошки с примесями, обладающие разными механическими свойствами. Широкий выбор материалов дает предприятиям, внедрившим SLS-технологию, дополнительную гибкость (подробнее – в разделе «Материалы для SLS-печати»).

Отсутствие поддержек дает возможность моделировать сложнейшую геометрию (как внутренних элементов, так и целого изделия), которой нельзя добиться при создании изделий традиционными методами. Кроме того, исключается риск повреждения напечатанной детали. Как результат – значительная экономия времени на сборку и средств на материалы.

Еще одна важная выгода, которую дает технология, – большой объем камер построения. Это дает возможность напечатать достаточно крупные объекты или небольшую партию за одну сессию. Максимальный размер камеры, реализованный в 3D-принтере, – 1 метр.

Технология обеспечивает высокую скорость печати. Поскольку она не предполагает полное расплавление частиц материала, SLS-установки более производительны, чем другие 3D-принтеры, работающие с порошками.

Модели и прототипы, созданные методом SLS, имеют превосходные механические характеристики: они отличаются прочностью, гибкостью, хорошей детализацией и термической стабильностью. SLS-технология не имеет себе равных, когда стоит задача изготовить долговечные пластиковые продукты. В плане прочности полученных изделий селективное лазерное спекание конкурирует с традиционными способами производства, такими как литье под давлением.

Как и у всех аддитивных технологий, у SLS-метода есть минусы. Во-первых, выращенные модели, как правило, требуют последующей обработки из-за шероховатой или пористой структуры. Во-вторых, предъявляются особые требования к помещению и условиям эксплуатации (главное – это фильтрация воздуха при кондиционировании, так как порошок вреден) . Наконец, как и в случае со всеми технологиями 3D-печати, это необходимость в крупных первоначальных инвестициях из-за высокой стоимости материалов и оборудования.

Материалы для SLS-печати

Благодаря широкому ассортименту материалов технология SLS достаточно универсальна. Сюда входят однокомпонентные порошки или порошковые смеси из различных материалов, таких как:

  • полимеры (в том числе полистирол, полиамид, нейлон);
  • металлы и сплавы (сталь, титан, драгоценные металлы, сплавы кобальта и хрома);
  • композитные материалы;
  • керамика;
  • стекло;
  • песчаные составы.

Перспективы развития технологии

Технология SLS изначально использовалась для быстрого прототипирования, но постепенно сфера ее применения расширялась. Селективное лазерное спекание показало отличные результаты при мелкосерийном изготовлении готовых изделий, мастер-моделей для литья и т.д.

Не так давно еще одним интересным направлением применения селективного лазерного спекания стало изготовление предметов искусства. Технология продолжает развиваться: внедряются новые материалы, повышается мощность лазерного излучения, проводятся разработки по использованию нескольких материалов в одном технологическом процессе.

Читайте также:  Установка магнитол на юноне

SLS-принтеры становятся производительнее, компактнее, проще в эксплуатации, при этом на рынке уже появились настольные модели, ориентированные на домашнее использование. Потенциал селективного лазерного спекания огромен, ведь этот метод открывает простор для реализации самых перспективных технических и творческих идей.

Статья опубликована 15 сентября 2017 в 10:25, дополнена 26 февраля 2020

источник

Селективное лазерное спекание

В сфере изготовления стоматологических протезов уже довольно длительное время используется технология, произведшая настоящий фурор – селективное спекание. Суть её заключается в том, что на металлический порошок воздействует лазер. В результате в месте воздействия луча металл сплавляется и получается некоторая конструкция. А в силу того, что действие луча происходит по заранее запрограммированному сценарию, а толщина одного слоя минимальна, получается очень точная конструкция.

По сути это печать металлом, осуществляемая при помощи лазерной энергии. Осуществляется она в среде инертного газа, что позволяет сохранить чистоту сплава. Таким образом, достигается симбиоз ставших уже традиционными ортопедических технологий и современных методик.

Селективное лазерное спекание — возможности

Благодаря использованию селективного лазерного спекания возможно изготовление высокоточных коронок и протезов по сниженной себестоимости. Но это далеко не все преимущества:

  • отсутствие рваных краёв;
  • высочайшая прочность каркасов;
  • однородность структуры;
  • высокое качество прилегания протезов.

Данная технология используется для печати таких индивидуальных изделий, как абатмент, мосты, колпачки, бюгельные каркасы и т.д. При этом применяется сплав CoCr. После изготовления каркаса, он покрывается фарфором. Причем отсутствие примесей позволяет добиться теплого тона при окрашивании, а также минимизировать вероятность возникновения сколов. Качественный материал – это залог однородной структуры и отсутствия дефектов. Например, подобным требованиям отвечает немецкий кобальт хром Remanium Star.

Методика селективного лазерного спекания в стоматологии

Благодаря селективному лазерному спеканию стоматология и ортодонтия совершили гигантский прыжок к достижению максимальной индивидуальной точности протеза и эстетики.

Каркас выстраивается на основании данных, полученных со слепков пациента. Гипсовые макеты сканируются, а затем специалисты моделируют каркас. С этой целью используется CAD-программа. Готовая модель при помощи CAM-приложения подвергается расчету оптимального алгоритма печати. Полученные путём селективного лазерного спекания каркасы намного совершеннее моделей, получаемых фрезерованием или литьём.

Компания 3DMALL оказывает услуги по печати абатментов, бюгельных протезов методом селективного лазерного спекания порошкового сплава кобальт-хром.

источник

Установки для селективного лазерного спекания

Автор : shepherd78 2020-03-26 13:24:55

Нидерландская компания Twente Additive Manufacturing (TAM) сконструировала строительный 3D-принтер с девятью степенями свободы. В основе конструкции лежит довольно привычная для строительных аддитивных систем портальная схема, но позиционируется не привычная головка, а шестиосевой робот-манипулятор, установленный на вращающуюся горизонтальную балку. Стационарный шестиосевой робот ABB, оснащенный экструдером для подачи цементной смеси, охватывает площадь в сорок два квадратных метра. Если добавить еще две степени свободы, закрепив робота на поднимаемой на высоту до пяти метров горизонтальной балке длиной десять метров, то восьмикоординатная система получит рабочий объем порядка 181 кубического метра. Если же сделать балку вращающейся, то теперь уже девятиосевой принтер сможет печатать по обе стороны несущей конструкции и даже выше нее, а объем области построения достигнет примерно 391 кубического метра.

Автор : shepherd78 2020-03-26 13:10:22

Американская строительная компания ICON продемонстрировала серию 3D-печатных жилых домов для малоимущих, возведенных в пригороде Остина, столицы Техаса, с помощью 3D-принтера собственной разработки. Домики площадью тридцать семь квадратных метров каждый оснащаются одной спальней, гостиной, полностью обустроенной кухней и санузлом. Строительство ведется в поселке Community First Village, где планируется разместить около пятисот человек или примерно сорок процентов «хронически бездомных» жителей техасской столицы. Проект инициирован благотворительной организацией Mobile Loaves and Fishes при поддержке девелоперской компании Cielo Property Group, арендовавшей один из строительных 3D-принтеров Vulcan II.

Читайте также:  Установка брызговиков nissan note
Автор : shepherd78 2020-03-26 12:16:34

Нидерландский производитель 3D-принтеров компания Tractus3D, специализирующаяся на создании широкоформатных систем, работающих по дельта схеме, анонсировала новый крупноформатный FDM 3D-принтер T2000. Высококачественные 3D-принтеры компании являются лидерами на рынке производства наружной рекламы, а также используются в автомобильной, строительной, медицинской и обрабатывающей промышленности. Благодаря партнерству с Innofil3D, Tractus3D предлагает своим клиентам недорогой филамент, при этом их 3D-принтеры могут печать филаментом различных производителей. Компания предлагает три различных серии 3D-принтеров, а также несколько доступных дополнений и обновлений способных печатать тугоплавкими конструкционными термопластами и композиционными филаментами.

Автор : shepherd78 2020-03-20 14:12:10

Голландский производитель настольных 3D-принтеров FELIXprinters объявил о коммерческом запуске биомедицинского 3D-принтера FELIX BIOprinter. Биопринтер, был представлен на прошедшей в ноябре прошлого года выставке Formnext 2019 во Франкфурте. Ожидается, что глобальный рынок 3D-биопечати в настоящее время оценивается в 965 миллионов долларов США и будет расти в среднем на 20% до середины 2020-х годов. Такой рост обусловлен повышением спроса на здравоохранение, а также поиском альтернативы донорству органов и восстановлению тканей. Кроме того, биопечать удовлетворяет растущий спрос на персонализированные решения для конкретного пациента.

Автор : shepherd78 2020-03-17 14:09:00

Гонконгский производитель 3D-принтеров компания Peopoly анонсировала два новых ЖК-масочных стереолитографических 3D-принтеров представляющие собой варианты их оригинального 3D-принтера Phenom. Phenom L позиционируется как более крупная альтернатива оригинальному Phenom с увеличенным на 50% рабочим объемом. Phenom Noir, с другой стороны, позиционируется как более быстрая система .

Автор : shepherd78 2020-03-03 13:37:36

Чилийская компания Copper3D разработала новое устройство для грудного вскармливания с использованием3D-печати. Стартап является создателем филаментов с антимикробными свойства на основе различных полимеров, таких как PLA и TPU. По словам разработчиков, изготовленное из фирменного материала PLACTIVE, устройство предназначено для взаимодействия между матерью и ребенком во время грудного вскармливания, нейтрализуя ВИЧ, обнаруженный в грудном молоке. В новом материале используются добавки микрочастиц меди для придания антимикробных свойств PLA. Предыдущие исследования уже доказали эффективность материала, побудив Copper3D разработать изделие конечного использования.

Автор : shepherd78 2020-02-28 13:18:01

Нидерландская компания Ultimaker выпустила очередное обновление популярного слайсера Cura. Версия 4.5 предлагает ряд новых функций и обновлений, а также дополнительную интеграцию с площадкой Ultimaker Marketplace.

Автор : shepherd78 2020-02-24 13:33:33

Американская компания Markforged предлагает филамент для 3D-печати медных заготовок. Филамент Markforged Copper предназначен для фирменных 3D-принтеров Markforged Metal X и после травления, выжигания и спекания позволяет получать полноценные металлические изделия. Филамент Markforged Copper предлагается в дополнение к уже имеющимся специализированным материалам на основе жаропрочного никель-хромового сплава Inconel 625, нержавеющей стали 17-4PH и инструментальных сталей марок H13, A2 и D2. Новый материал позволяет получать изделия с минимальным 99,8-процентным содержанием чистой меди, гарантирующим высокую электро- и теплопроводность и тягучесть. Оставшиеся 0,2% приходятся на примеси железа и кислорода.

Автор : shepherd78 2020-02-24 12:14:36

Разработчик 3D-принтеров, израильская компания Modix, предлагает новую версию крупноформатных FDM 3D-принтеров Big-60 и Big-120X с увеличенным рабочим объемом и обновленной начинкой. Крупные 3D-принтеры Modix являются уникальными на рынке крупных промышленных 3D-принтеров. Они поставляются в разобранном виде, в виде комплектов для самостоятельной сборки. Это обусловлено желанием снизить стоимость оборудования и доставку.

Автор : shepherd78 2020-02-19 13:55:22

Канадская компания по производству 3D-принтеров AON3D выпустила свой новый промышленный FFF/FDM 3D-принтер — AON-M2 2020. Новый 3D-принтер совместим с широким спектром высокопроизводительных термопластов, включая полиэфирэфиркетон (ПЭЭК, PEEK), полиэфиркетонкетон (ПЭКК, PEKK), полиэфиримид (ПЭИ, PEI, Ultem), а также различными композиционными материалами.

источник