В рамках предстоящей выставки ИННОПРОМ 2021 представляем Вам ряд статей, касающиеся тематики выставки.
Технологии 3D печати завоёвывают рынок, несмотря на высокую стоимость готовых изделий. Сегодня 3D печать создаёт инновационную отрасль в металлопроизводстве, где кроме специализированного оборудования развивается программное обеспечение, создаются улучшенные сплавы и появляются новые рабочие места и специальности.
Актуальность 3D печати по металлу
Первые эксперименты по созданию изделий из металлов и сплавов были проведены на оборудовании малого формата не более 5 лет назад. За это время технология завоевала всемирное признание, показав превосходное качество готовых изделий. Что позволяет применять 3D принтеры по металлу в авиакосмической, машиностроительной и даже военной промышленности?
- Возможность регулировать свойства будущего изделия выбором технологии печати, материала или сплава, а также конструкции, заданной в специализированном ПО
- Проектирование не только внешних очертаний предмета, но и внутреннего наполнения (полого, заполненного или частично заполненного) для изменения его веса
- Оптимизация конструкций и узлов с помощью нейросетей для сокращения расхода материала и времени печати
Лазерная 3D печать металлом на промышленном принтере
Исходный материал – металлическая глина, изобретённая в 1990 году и только сейчас получившая широкое распространение. Печать производится в герметичной камере, заполненной инертным газом при высокой температуре. Это необходимо для работы с огнеопасными в форме порошка металлами.
Ровный слой глины наносится на платформу, выравнивается валиком и помещается в камеру 3D принтера, в который внесён файл с проектом будущего изделия. С помощью лазерного излучения масса приобретает заданную форму. Такой метод спекания металлического состава даёт изделия повышенной прочности и точности, превосходящие аналоги, созданные традиционным методом литья.
Электронно-лучевая 3D печать в металлургической промышленности
Этот аддитивный метод металлопроизводства близок к описанному выше, с той разницей, что лазер заменяется направленнымиэлектроимпульсами. Печать из металлоглины также производится в бескислородной среде при высокой температуре. Точность электронного луча регулируется магнитными полями, а не движением головки, как при лазерной печати. Полученное изделие имеет высокий уровень детализации.
Промышленный 3D принтер по металлу, работающий по лазерной или электронно-лучевой технологии, имеет ряд особенностей. Например, при проектировании необходим учёт усадки материала, от 3 до 30% в зависимости от смеси металлоглины. Также при производстве оборудования используются детали из драгоценных металлов, что привело к созданию ещё одного типа принтеров, более доступного для промышленных комплексов различных масштабов.
Струйная 3D печать в металлопроизводстве
Технология промышленной печати методом наплавления схожа с 3D печатью пластиком и другими материалами. Объект разбивается на слои, после чего создаётся уровень за уровнем. Металлическая глина плавится в сопле под воздействием высокой температуры и распределяется в соответствии с заданным проектом.
Преимущества этого метода:
- Настройка всех показателей будущего объекта:толщина стенок, высота слоя, сглаживание
- Регулировка наполнения, что важно для облегченных объектов и деталей
- Простота обслуживания
Промышленные струйные 3D принтеры по металлу не требуют дополнительного запекания готовых деталей, так как оно происходит послойно благодаря сверхвысокой температуре наконечника экструдера. Ряд материалов, таких как нержавеющая сталь, медь и кобальт-хром позволяют печатать вне безвоздушного пространства.
В каких отраслях используется промышленная 3D печать металлом?
- Авиакосмическая сфера. Здесь требуются детали с уникальными свойствами веса, прочности, плотности. 3D печать позволяет создавать масштабные части механизмов длиной до 5 метров целиком за более короткие сроки, чем могут позволить традиционные методы производства.
- Машиностроение. Сложные детали механизмов может производить подходящий 3D принтер. Купить его будет вкладом в качество и актуальность производства.
- Военная промышленность. Здесь возможности 3D печати металлом и специализированных сплавов раскрываются в полной мере. Технология решает задачи ещё и защитных технологий и сооружений.
- Автопром. Крупнейшие концерны уже используют 3D принтеры при создании автомобилей и мототехники.
Это далеко не все возможности и направления применения промышленной 3D печати.
Выбор промышленного 3D принтера по металлу: цены и перспективы
Быстрое распространение аддитивных технологий в металлургии объясняется тем, что дорогостоящее оборудование позволяет создавать высококачественную продукцию, которая стоит дороже той, что создана традиционным способом.
Производство металлоизделий с помощью аддитивных технологий отличается высокой экономичностью и безопасностью. Расходный материал используется эффективно. Оборудование обладает высокой мобильностью и может быть перевезено или переставлено в новое помещение.
Приобретение промышленного 3D принтера по металлу позволит освоить рынок высококлассной металлопродукции, соответствующей стандартам всемирно известных гигантов и передовым разработкам.
источник metalworking-expo.com
