Фото Desktop Metal

Компания Desktop Metal создала новую технологию и первый компактный принтер для 3D-печати металлом. Первые поставки систем начнутся уже осенью этого года. Один принтер будет компактным, благодаря чему его можно будет разместить даже на столе.

В 2015 году четыре профессора из MIT основали компанию Desktop Metal. Среди них был и знаменитый Эмануил Сакс – тот самый изобретатель, который и придумал в 1989 году первый 3D-принтер. В прошлом году они в первые представили устройства для печати металлом. Всего их на данный момент будет два. Компактный комплект DM Studio по цене 120 000$ и DM Production (420 000$), предназначенный для использования промышленными компаниями. Production способна печатать 8200 кубических сантиметров изделия за час, что в 100 раз быстрее нынешних способов изготовления.

Технология

Суть заключается в использовании аддитивной технологии 3D-печати, позволяющей выращивать заготовку из металлического порошка с использованием связующего вещества. Один слой печати по толщине равен человеческому волосу. После нанесения слоя принтер его подсушивает и наносит следующий слой за слоем.

После того, как заготовка готова, она для спекания помещается в миниатюрную плавильную печь, использующую дополнительно микроволны, благодаря которым ускоряется процесс и сама деталь существенно усиливается. Сама заготовка не плавится, так как нагрев происходит при температуре ниже точки плавления металла, во время которой из детали удаляется связующее вещество.

Видео как работает такой принтер:

Оба устройства способны использовать на данный момент чуть более 200 сплавов.

Почему технология 3D-печати от DM является подрывной? Минусом всех подобных других устройств является то, что скорость печати металлом очень низкая и сам процесс настолько неудобный, что их использование в промышленных целях было нецелесообразным. Причем детали, получаемые из них, чаще всего, либо просто не подходят для использования в каких-то серьезных целях, либо еще и требуют существенной дополнительной обработки.

Пример работы 3D-принтера ExOne:

ExOne до появления принтеров от DM считался одним из самых передовых и инновационных.

Также существуют и другие технологии печати, путем выращивания детали из расплава, а также наплавки, но точность их очень низкая и, как говорилось выше, требует последующей обработки.

Благодаря своим инновациям, подтвержденным 138 патентами, компании Desktop Metal удалось в октябре 2015 года привлечь инвестиций размером в 97 000 000$ от Google, BMW Group, GE, Lowe’s, NEA, Kleiner Perkins Caufield & Byers, Lux Capital, Saudi Aramco и лидера в сфере 3D-печати Stratasys.

Новейшие технологии и приборы уже ни у кого не вызывают особого восторга, каждый год на рынке появляется что-то новое и оригинальное. Также произошло и с 3D принтером. Есть много его разновидностей, каждая из них работает с различными материалами. Но предпринимателей, и людей, которые собираются организовать свое производство, заинтересовал 3Д принтер, работающий по металлу.

Этот новый удобный прибор может стать прекрасным выбором для организации своего бизнеса. Купив небольшую домашнюю модель, можно начать производство единичных заказов, а потом развернуться и выйти на более масштабное производство. Но давайте обо всем по порядку.

Разновидности принтеров

Ультрасовременные принтеры с трехмерной печатью, способны творить с материалами разной фактуры. Но в последнее время большая часть приборов основывается на работе, в которой расходным сырьем является металл в виде порошка. 3D принтер печатающий только металлом делиться на три основные типа:

1. Струйный. Он создает прототипы из металлов, таких как свинец или олово.
2. Трехмерный, который работает на основе металлического порошка, с эффектом склеивания. Подобные устройства печатают прототип, его же дальше нужно подвергнуть обжигу, но создаваемая ним продукция не отличается хорошими свойствами качества.
3. Лазерный 3D принтер производящий печать металлом. Данные детали чаще всего используют на предприятиях большого масштаба, и цена у них немаленькая.

Каждая из описанных моделей имеет свои плюсы и минусы, но самым лучшим все-таки считается лазерный . В настоящее время можно приобрести модель, которая выдает прототипы отличного качества и в небольших количествах. В таблице ниже приведены несколько принтеров, выпускающих продукцию хорошего качества.

С любого из описанных выше вариантов можно начать свое дело. Те модели, что подешевле не отличаются качеством выпускаемой продукции от дорогих. Каждая модель производит печать металлом, а его применяют в нескольких технологиях.

Виды технологий для 3D печати

Каждая из существующих технологий по-своему хороша. Какую же выбрать для начала свое дела, чтобы начать резкий старт и за короткое время заработать на хороший 3D принтер? В таблице ниже описаны все процессы, где используют металл в виде порошка.

Теперь стоит внимательно рассмотреть каждую технологию подробнее, чтобы точно определиться, каким должен быть домашний 3D принтер, печатающий по металлу. Каждая технология имеет свои плюсы, но и минусы также есть. Только разобравшись в каждой из них, можно сделать рациональный выбор, который позволит с малым бюджетом, приобрести хорошую и удобную в работе модель.

SLS. Выборочное лазерное спекание создается на основе лазерных излучателей высокой мощности. Во время работы все частицы металла спекаются, и в результате получается 3D прототип. Но также спекание может проводиться и без использования компонентов, помогающих связке. Прототип изготавливается слоями: сначала он погружается в фотополимерную смолу, после наносится порошок, а на компьютере указывается, какие места должны обрабатываться лазерным лучом.

Во время печати порошком остаются отсевы, их можно использовать и в дальнейшем, как поддерживающая поверхность для создания других моделей. Подобный подход позволит удешевить печать. Но есть у данной технологии и минус – структура выпускаемой продукции пористая, поэтому требует дальнейшей обработки, во время которой будет повышена плотность.

Дешевый 3D принтер, печатающий по металлу sPro 140 или sPro 230 – это отличный выбор для начала бизнеса. Эти две модели создают печать по технологии SLS и способны сделать даже миниатюрные детали, к тому же они будут отлично детализированы. Также во время печати на них, все материалы расходуются экономно.

SLM. Эта технология подразумевает плавку при помощи металлического порошка, под воздействием лазерного луча. Платформа, на которую наносится материал, медленно опускается, формируя, таким образом, слои 3D детали. Если выбирать принтер из этой модели, то лучшим выбором станет Pro. X100 – это мини модель. С ее помощью можно создать химически чистые прототипы из металла и керамики.

Принтер, печатающий по этой технологии, стоит недешево, но при этом способен создать очень хорошие и качественные модели, он станет прекрасным выбором в случае расширения бизнеса, а вот для начала своего дела стоит дороговато.

Сохраните статью в 2 клика:

Начиная свой бизнес с печати 3D моделей, стоит в первую очередь выбрать хороший и удобный принтер, который будет работать на нужной вам технологии и производить качественные модели. Не стоит обращать внимание сразу на дорогостоящие варианты, они не всегда могут помочь сделать первые шаги и найти рынок сбыта. Начинать лучше с компактного принтера, который будет создавать востребованные 3D прототипы.

Вконтакте

В современной жизни уже ни кого не удивишь 3D принтером, который способен создавать объемные модели из пластика. Однако в тех случаях, когда необходимо создать модель, обладающую высокой прочностью, то такой принтер не поможет. Для этих целей существует промышленный 3D принтер по металлу, который отличается высокой точностью и скоростью создания моделей из металла.

1. Что такое 3D принтер

Трехмерная печать – это последнее слово техники. Все мы знакомы с обычным принтером, на котором можно распечатать текст или изображение. Принцип работы 3D принтера схож с устройством для двухмерной печати. Разница заключается только в том, что 3Д принтер печатает в трех плоскостях. Другими словами трехмерный принтер способен распечатать практически любой объемный предмет. Для получения нужной детали вам потребуется смоделировать ее при помощи специального программного обеспечения.

1.1. Принцип работы 3D принтера по металлу

Принцип работы трехмерного принтера по металлу заключается в сплавлении лазером гранул специального металлического порошка.

Стоит отметить, что 3Д принтер по металлу существенно сокращает сроки изготовления деталей, ведь для получения моделей, имеющих сложную форму традиционным способом, потребуется достаточно много времени. Помимо этого потребуется применение специальных форм для литья либо высокоточная обработка. Очевидно, что все это требует достаточно больших затрат времени, а также финансов. Это и есть основная задача трехмерного принтера – ускорить и упростить производство деталей из металла.

В процессе изготовления нужной детали 3D принтеры по металлу используют большое количество слоев из металлической пудры. При дальнейшей обработке эта пудра сплавляется в одно целое изделие под воздействием высоких температур.

Как вы уже знаете, изготовление детали начинается с изготовления ее модели на компьютере. После того как деталь смоделирована, работник приступает к подготовке принтера. Для начала запускается электронагреватель, после чего специальный металлический порошок засыпается в форму. Далее форма устанавливается на свое место, после чего металлическим порошком заполняется питающая коробка.

Далее 3Д принтер для металла разравнивает верхний слой порошка, который расположен в форме. Для того чтобы придать будущей детали требуемую форму используется специальное связующее вещество, которое подается на печатающие головки по трубкам. Печатные головки, выполняя команды компьютера, движутся по заданной траектории, распыляя тончайший слой связывающего вещества строго в тех местах, где это необходимо.

После того, как очередной слой закончен, металлическая пудра высушивается при помощи специальных нагревателей, которые расположены над формой. После этого вал наносит тонкий слой металлического порошка, и печатающая головка накладывает очередной слой связующего вещества. Стоит отметить, что слой металлической пудры составляет доли миллиметра.

Таким образом, формируется требуемый объект. После завершения печати потребуется провести укладочный процесс – форма с распечатанной деталью помещается в особую печь. Температура в этой печи держится на уровне 180˚С. По прошествии некоторого времени (до 24 часов), жидкость испаряется, а связующее вещество затвердевает. Излишки пудры, оставшиеся на поверхности, убираются путем обдува. После этого все еще хрупкие и пористые детали подвергаются процессу насыщения бронзой. В специальном контейнере, который заполнен оксидом алюминия. Оксид необходим для поддерживания детали в процессе насыщения. После этого в контейнер засыпается бронзовая пудра, и все это помещается в печь на сутки.

Конечно, такой процесс требует достаточно много времени. Однако все же этот метод изготовления деталей из металла существенно быстрее традиционных.

2. 3D принтер печатает металлом: Видео

2.1. Металлический порошок для 3D принтера

Как вы уже знаете, для работы 3D принтеры по металлу используют специальный металлический порошок. Это специальная измельченная пудра из нержавеющей стали. Для того чтобы гранулы не слипались, пудра постоянно подогревается. Однако для трехмерной печати могут использовать и другие порошки – от олова и алюминия, до титана. Для запекания и сплавления гранул пудры между собой промышленный 3D принтер по металлу оснащен специальным лазером, который способен разогревать порошок до достаточно высокой температуры.

Вид порошка выбирается в зависимости от того, в каких условиях будет использоваться готовая деталь. Так, не все модели, которые были изготовлены на 3D принтере по металлу, являются на 100% металлическими.

2.2. 3D принтер печатающий металлом и его преимущества

Современная технология трехмерной печати – это оптимальное решение для реализации многих задач. Во-первых, как уже говорилось, данная технология позволяет существенно экономить время для производства деталей. Кроме этого итоговые детали имеют высокую точность. Помимо всего прочего к преимуществам 3D печати можно отнести следующее:

• 3D принтер для печати металлом одинаково легко изготавливает детали любой сложности;
• Низкая стоимость расходных материалов (металлических порошков);
• Работе с принтером для печати металлом достаточно просто научиться, для этого требуется минимальное количество времени;
• Наладка и диагностика 3D принтера осуществляется в автоматическом режиме;
• Принтер для трехмерной печати крайне просто в управлении. Кроме этого в процессе работы не выделяется никаких запахов или шумов;
• 3D принтер для металла способен выполнять цветную печать. При этом качество и глубина цвета абсолютно не уступают обычным принтерам;
• Для изготовления деталей используются только экологичные и безопасные материалы.

Кроме приведенного списка современные 3Д принтеры по металлу имеют еще массу преимуществ. Это объясняет весьма высокий спрос. Стоит учитывать, что технологии не стоят на месте, трехмерная печать постоянно развивается и улучшается, и в некоторых случаях уже сегодня она способна заменить традиционные методы изготовления деталей из металла.

Промышленный 3D принтер по металлу EOSINT

Современная система 3D-моделирования из металла путём сплавления лазером металлических порошков. Промышленный 3D принтер по металлу EOSINT используется для изготовления моделей, прототипов деталей и вставок для пресс-форм. Предыдущая модель, 3D-принтер EOSINT M 270, получил заслуженное признание и стал лидером рынка эксклюзивной технологии послойного синтеза металлических деталей. Промышленный 3D принтер по металлу EOSINT 280 - новейшая усовершенствованная модель, позволяющая получить высококачественные металлические изделия, на основе исключительно данных CAD файла, в полностью автоматическом режиме. На изготовление изделия, которое может содержать неразъёмные шарниры, требуется всего несколько часов, без какой-либо дополнительной обработки.

Линейка 3D-принтеров компании EOS (Electro Optical Systems, Германия):

• EOSINT P (полимеры)
• EOSINT S (песок)
• EOSINT M (металлы)

3D-принтеры для выращивания изделий из порошков

В этих машинах в качестве модельного материала используются порошки различных полимеров, гипсо-керамические композиции, силикатный и циркониевый песок, а также порошки металлов. Эти машины условно можно разделить на две группы. К первой группе относятся так называемые SLS-машины (SelectiveLaserSintering - послойное лазерное спекание), использующие для формирования слоя построения твердотельный или CO2-лазер. В данном случае, в отличие от SLA-процесса, лазерный луч является не источником света, а источником тепла. Попадая на тонкий слой порошка, лазерный луч спекает его частицы и формирует твердую массу, в соответствие с геометрией текущего сечения детали. В качестве материалов используются полиамид, наполненный полиамид (стекло- и алюминий-), полистирол, плакированный песок и порошки металлов.

Производители

Ведущими мировыми фирмами-изготовителями SLS-машин являются компании 3D Systems (США) и EOS (Германия). Модели из порошкового полистирола предназначены для получения отливок методом «выжигаемых моделей». После построения модель весьма хрупкая и требует бережного обращения. Для придания модели большей прочности ее пропитывают расплавленным парафином (инфильтрация), после чего модель готова для установки в опоку, заливки формовочной смесью и последующих технологических операций. В последнее время разработан порошковый полистирол, не требующий пропитки воском. Модели из полиамида применяется в качестве функциональных моделей, т. е. моделей способных выполнить свою функцию, как деталь машины или устройства. Этот материал удобен для изготовления моделей с целью отработки дизайна, контроля, проверки собираемости сложного узла или для проведения предварительных испытаний. Большие технологические возможности открывает использование, в частности и в SLS-машинах, песка в качестве рабочего материала. Песчаные формы и стержни весьма сложной конфигурации могут быть изготовлены непосредственно в машине без применения традиционной литейной оснастки. Ко второй группе относятся машины, работающие по принципу 3D-принтера (или по так называемой технологии Inkjet): на слой порошкового материала через многоструйную головку впрыскивается связующий состав. Ведущими производителями этого типа машин являются фирмы ZCorp (США), ProMetal (в составе компании ExOne, США), Voxeljet (Германия). Набор модельных материалов весьма разнообразен: гипс, керамика, гипсо-керамика, композитные порошки, в частности, на основе целлюлозы и эластомеров, литейный песок.

Промышленный 3D принтер EOSINT M 280 - видео

Промышленный 3D принтер моделей EOSINT P и EOSINT S

Фирма EOS (Electro Optical Systems GmbH, Германия) является признанным мировым лидером SLS-технологий. Компания производит широкую линейку SLS-машин, но в отличие от машин 3D Systems машины EOS не универсальны, а специализированы по модельным материалам. Машины, использующие полиамид и полистирол имеют индекс «P», машины, работающие с плакированным песком - индекс «S», машины, выращивающие изделия из металла - индекс «M». Это обстоятельство имеет и плюсы, и минусы.

Специализированные модели

С одной стороны универсальность - это всегда компромисс за счет качества конечного изделия. С другой стороны, специализация, хотя и повышает характеристики качества изделий, но существенно увеличивает стоимость комплекса оборудования в тех случаях, когда решение производственных задач требует изготовления моделей из разных материалов, как это часто бывает в тех областях, где RP-технологии получили наибольшее развитие - в авиации, автомобилестроении, медицине. Тем не менее, эти машины находят своих покупателей, как среди промышленных предприятий, так и научно-исследовательских организаций. EOS выпускает широкую линейку оборудования для изготовления прототипов. Индексы 100, 250, 390, 750 характеризуют размеры зоны построения. В машинах серии 700 используются два лазера, что позволяет существенно увеличить скорость построения модели. В качестве опций предлагается полный комплект оборудования для загрузки материалов, очистки и пост-обработки моделей. Так же, как и другие производители RP-машин, компания EOS в последние годы уделяет большое внимание разработке новых модельных материалов. EOS первой стала применять Alumid - нейлоновый порошок с алюминиевым наполнителем (30% по объему). Этот материал предназначен для моделей с повышенными требованиями к прочности.

Промышленный 3D принтер EOSINT S

Промышленный 3D принтер по металлу EOSINT EOS серии «S» успешно применяются на ряде литейных предприятий для изготовления песчаных форм для получения отливок из черных и цветных металлов. Применение их особенно эффективно при штучном или мало серийном производстве сложных отливок. Например, немецкая фирма ACTech, специализирующаяся на литье малых серий из стали и чугуна, закупила несколько машин EOSINT S и полностью отказалась от ручного труда по традиционной технологии изготовления песчаных форм по деревянным моделям. Сначала разрабатываются CAD-модели песчаной формы и стержней, затем они выращиваются на RP-машине, собираются, после чего производится заливка металла.

Такая технология зачастую позволяет сократить время от разработки конструкции изделия до получения отливки более чем в десять раз. Несмотря на относительно высокую цену, машины фирм 3D Systems и EOS отличаются высоким качеством, надежностью, производительностью при хорошо развитой сети сервисного обслуживания. Они ориентированы на широкий круг потребителей, на решение большинства самых разнообразных задач современного производства и поэтому занимают большую часть рынков машин класса «люкс» в Европы и США. Цена (EXW) SLS-машин EOS варьирует (в зависимости от модели, мощности лазера, размеров рабочей камеры, страны поставки, объема гарантийного и пост-гарантийного обслуживания, наличия дополнительного оборудования, количества расходных материалов и т. д.) от 230 до 850 тыс. евро.

Промышленный 3D принтер EOSINT M

Фирма EOS является пионером и одной из ведущих мировых фирм по разработке технологий Direct Metal Fabrication. Промышленный 3D принтер EOSINT M 280 позволяет строить детали из конструкционных и инструментальных сталей, нержавеющей стали, сплава инконель, композиции «кобальт-хром», и, как специальная опция - «титан-алюминий». Является одной из самых популярных и продаваемых машин категории DMF, по состоянию на начало 2013 года поставлено 150 машин, из них 36 за последний год.

В последнее время активно используется в медицинских целях: выращивание протезов, имплантантов, зубных коронок, мостов, брекетов и т. д. Это одна из первых в мире машин, которая стала позиционироваться не только как RP-машина, но и как AF-Additive Fabrication, машина, использующая аддитивные технологии для изготовления не прототипа, а промышленного образца, конечного изделия, т. е. функционирующей, как обычное производственно-технологическое оборудование.

Машины серии «M» применяются для изготовления пресс-форм широкого назначения, специальных инструментов, деталей из специальных сплавов для авиационной и аэрокосмической отраслей. Размеры зоны построения 250х250х215 мм. В зависимости от используемого материала скорость построения детали 7,2-72,0 см3/ч, толщина слоя построения 20 - 100 мкм, мощность лазера 200 Вт, диаметр пятна лазера 100-500 мкм. Потребителям предложены новые металлопорошковых композиции: сплав кобальт-хром (CoCr); сплавы титана; нержавеющие стали; сплав Inconel (жаропрочный сплав на никелевой основе), инструментальные стали.

Подготовка данных

• PC с ситемой Windows
• Программное обеспечение: EOS RP Tools; EOSTATE; Magics RP (Materialise)
• Формат: STL (опция - конвертер из всех стандартных форматов)
• Сеть: Ethernet
• Сертификация: CE, NFPA

Цена

3D-печать считается самым сложным технологическим достижением и важным направлением аддитивного производства. Благодаря трехмерным принтерам открываются новые возможности во всех отраслях экономики. Существует мнение, что в будущем они могут даже вытеснить традиционные способы производства (ковка, литье и т.д.). В этой статье мы рассмотрим, что такое 3D-печать металлами и основные ее технологии.

Что являет собой 3D-принтер по металлу

Это специальные машины, которые позволяют производить металлические предметы или наносить покрытие на готовые изделия. Такой принтер «выращивает» физический объект послойно. То есть сначала на компьютере в системе проектирования создается виртуальная модель в трех измерениях, поделенная на цифровые слои. После пуска объекта в печать головка 3D-принтера начинает выдавливать или высыпать порошок на печатающую платформу, образовывая первый слой. Затем машина наносит вторую порцию металла и так далее.

3D-принтер по металлу позволяет создавать большой ассортимент изделий и, благодаря современным технологиям, может оказать конкуренцию классическим методам металлопроизводства.

Что можно напечатать 3D-принтером?

Этот принтер является универсальным изобретением, которым могут пользоваться как профессионалы, так и простые энтузиасты. Металлопринтеры можно применять для изготовления нестандартных объектов, механических деталей, ювелирных изделий. Они также позволяют создавать изделия из металла, имитирующие ручную ковку. И для этого не нужны дополнительные устройства и механизмы.

Промышленный 3D-принтер по металлу может напечатать даже ракетный двигатель. При этом он практически не будет отличаться от изделия, изготовленного традиционным методом. Таким образом, металлопринтер дает возможность современному человеку создавать любые предметы.

по металлу

На сегодняшний день изготовление изделий из металла осуществляется двумя технологиями: лазерной и струйной печатью. Они подразумевают постепенное и аккуратное наслаивание металла, в результате чего должна получиться задуманная фигура. В то же время инженеры разработали несколько способов выращивания.

Струйная трехмерная печать

Изготовление изделий из металла струйной печатью является одним из старейших способов аддитивного производства. Он позволяет наилучшим способом использовать металлы в качестве расходных материалов. Но эта технология применима только лишь в случае создания композитной модели. Дело в том, что струйный 3D-принтер позволяет печатать объекты из любого материала, который может быть переработан в порошок. Во время печати измельченное сырье связывается полимерами. Из-за этой технологической особенности готовые изделия нельзя считать полностью металлическими.

Кроме того, существует возможность преобразовать полученные композитные модели в цельнометаллические. Для этого применяют термическую выплавку или выжигание полимеров и спекание порошкообразного металла. Такие изделия из металла не являются прочными, поскольку имеют пористую структуру. Добавить прочности можно за счет пропитки другим металлом. Например, стальной предмет станет более прочным, если его пропитать бронзой.

Этот метод создания изделий в основном применяется в сувенирной и ювелирной промышленности.

Метод ламинирования

3D-печать способом ламинирования подразумевает нанесение на платформу , сформированных лазерной или механической резкой, и их склеивание для получения объемной модели. Этот метод позволяет использовать в качестве расходного материала даже металлическую фольгу. Ламинированные объекты не обладают металлической прочностью, поскольку их целостность основана на склеивании связуемых листов.

Преимуществом этой технологии считается относительная дешевизна и возможность создавать разнообразные предметы, идентичные с цельнометаллическими изделиями. Наиболее часто печать ламинированием используется для создания макетов.

Послойное наплавление

Этот метод 3D-печати основан на использовании легкосплавных материалов. Имеющиеся в принтере экструдеры не способны выдерживать высокие температуры. Поэтому создавать объекты из чистого металла и сплавов практически невозможно. Таким образом, разработчики расходных материалов начали выпускать специальное композитное сырье. Примером такого решения служит материал, состоящий из термопластика и

Принтер по металлу такого типа печатает предметы, которые по внешнему виду невозможно отличить от цельнометаллического изделия. Но физические свойства таких объектов существенно хуже. Поэтому послойное наплавление применяется исключительно для создания макетов, сувениров, предметов интерьера. Сейчас инженеры ищут сферы промышленности, где допустимо применять эту технологию производства. Так, термопластик с металлическим наполнителем можно использовать для печати электронных плат.

Выборочное лазерное и прямое спекание

Выборочное лазерное спекание металлов позволяет работать не только с прочным материалом, но и с термопластиком. Здесь создание трехмерных объектов происходит с помощью лазерных установок путем спекания металлического порошка. Довольно часто для снижения мощности лазерных излучателей на металлический материал наносят более легкоплавкое покрытие. В таких случаях для повышения прочности готовых изделий требуется дополнительное их спекание и пропитка металлами.

Разновидностью описанного метода является прямое лазерное спекание металлов. Эта технология ориентирована на работу с чистым металлом порошкообразного вида. Для реализации этой цели в 3D-принтере имеются специальные герметичные камеры, наполненные инертным газом. Также печатная машина применяет подогрев расходного материала до температуры, при которой он плавится, но еще не кипит. Это позволяет сократить время печати и экономить на мощности лазерных установок.

Печать методом лазерного спекания происходит слоями. На рабочую платформу машина наносит тонкий слой подогретого порошка, частицы которого спекаются между собой и с предыдущим слоем. Лазерный луч постоянно меняет свое направление с помощью системы зеркал.

Лазерное спекание дает возможность создавать сложные конструкции без дополнительных опор. Таким образом, эта технология используется для создания высокоточных деталей, не требующих последующей механической обработки, а также для производства цельных моделей такого уровня сложности, который невозможно осуществить обычным литьем.

Лазерное спекание позволяет работать со сталью, никелевыми сплавами, титаном, драгоценными металлами и т. д.

Выборочная лазерная и электронно-лучевая плавка металлов

Хотя модели, полученные лазерным спеканием металла, обладают высоким качеством, они имеют ограниченное применение. Пористая структура готовых объектов снижает их прочность. Такие изделия малопригодны для промышленного применения, а больше используются для создания макетов и прототипов. Для производства прочных и устойчивых к нагрузкам моделей инженеры преобразовали технологию прямого лазерного спекания в метод лазерной плавки. В его основе лежит сильная термическая обработка металлического порошка для получения гомогенного предмета. Объекты, напечатанные этим способом, фактически не отличаются по механическим и физическим свойствам от аналогов, изготовленных традиционными методами.

Параллельно с этой применяется технология электронно-лучевой плавки. Она дает возможность создавать объекты с той же точностью и разрешением, но имеет определенные преимущества. Так, 3D-принтер по металлу такого типа вместо электромеханических зеркальных систем оснащен электронными пушками. Это позволяет машине работать на сравнительно больших скоростях, что повышает производительность без существенных осложнений процесса. Такая технология является отличной альтернативой традиционному промышленному производству, где используется (печи и литые формы).

Принтеры для лазерной и электронно-лучевой плавки в основном применяются для производства деталей реактивных двигателей и ортопедических протезов.

Прямое лазерное аддитивное построение

3D-принтер по металлу прямого лазерного построения используется для ремонта готовых изделий. В основе технологии такой машины лежит принцип напыления частиц металлического порошка на поврежденные части объекта и их плавку лазером. Этот метод характеризуется узкой специализацией и применяется исключительно в промышленных целях.

Печатная головка принтера такого типа перемещается в трех плоскостях и вращается вокруг вертикальной оси. Таким образом, она работает под любым углом.

Подобные машины используются для ремонта сложных механизмов и крупногабаритных изделий. Например, для починки авиационных двигателей.

Стоимость 3D-принтера по металлу

Сегодня на рынке представлен большой ассортимент машин, позволяющих создавать трехмерные металлические объекты. Их стоимость зависит от бренда и технологии печати. Так, промышленный 3D-принтер по работе с металлом, на котором можно распечатать двигатель, стоит десятки тысяч долларов США. Более доступные машины можно купить значительно дешевле, но качество изделий будет хуже. Чтобы решить эту проблему, инженеры разрабатывают 3D-принтер по металлу, цена на который будет намного ниже при полной готовности к эксплуатации.