3D-печать металлом (SLM)

3D-печать металлом (SLM) позволяет изготавливать металлические изделия, обладающие такими характеристиками как высокая прочность, плотность, твердость и однородность структуры. Достигаются такие результаты за счет того, что при селективной лазерной печати происходит полное расплавление металлического порошка, находящегося в закрытой камере, которая заполнена инертным газом. Сам процесс проводится следующим образом. Сначала происходит распределение гранулированного стального порошка по платформе, опускающейся по вертикали. Затем двойной лазерный луч расплавляет порошок слой за слоем, образовывая контур изделия. После этого происходит остывание детали и постобработка от структур поддержки.

Что такое 3D-печать металлом (SLM)?

Технология SLM или выборочное лазерное плавление представляет собой метод изготовления металлоизделий. В рабочую зону подается металлический порошок, избирательно спекаемый лазером. Энергии мощного лазерного импульса достаточно для плавления небольших крупиц металла. Высокая теплопроводность материала не является препятствием, поскольку прогрев основной массы изделия не происходит. Только после расплавления вновь добавленные частицы прикрепляются к ранее изготовленной части.

В отличие от DMLS (прямого лазерного спекания), при SLM осуществляется полная плавка. Это позволяет создавать более плотные предметы с точным воспроизведением заданной формы. Рабочая камера заполняется инертным газом, чтобы предотвратить окисление. Таким образом печатаются как легкоплавкие, так и сравнительно тугоплавкие сплавы. Для придания слитку большей однородности по мере наращивания совершает движения выравнивающий инструмент.

Преимущества SLM:

• высокое качество изделий, плотность и прочность;
• прецизионная методика с миллиметровыми допусками;
• универсальность, пригодна почти для любых отраслей.

Недостатки:

1. повышенная стоимость производства;
2. длительный процесс наплавления деталей.

К общим с другими аддитивными способами достоинствам относится возможность создавать фигуры сложной формы, со множеством внутренних перегородок и полостей. Практически отсутствует усадка, требующая дополнительной обработки поверхностей.

Виды 3D-печати плавлением SLM

1. 3DLAM. Разработана санкт-петербургским ЗАО «Биоград» в 2018 году. Селективное спекание производится на нескольких моделях печатающих устройств (мини, миди и макси), которые выпускаются в России. 3D-печать плавлением позволяет обрабатывать нержавеющие стали с добавкой хрома, никеля, кобальта и ванадия.

2. Farsoon. Международная компания известна как основной зарубежный производитель оборудования. Инновационная 3D-печать металлом SLM разрабатывается с 2009 года преимущественно специалистами этого бренда, тогда как другие участники рынка по большей части копируют достижения лидера. Работа фирменных печатных устройств построена на ПО с открытым исходным кодом.

Применение технологии SLM на предприятиях

3D-печать металлическим порошком востребована в авиационной отрасли, автомобилестроении, при моделировании и создании технических прототипов. С помощью лазера формируются нестандартные модели в одном или нескольких экземплярах. Когда переход к серийному производству экономически неоправдан или пока остается под сомнением, лазерная плавка успешно занимает технологическую нишу. Производится ремонт техники с изготовлением запчастей, давно снятых с конвейеров, что радикально удешевляет и ускоряет нестандартный производственный процесс.