Aditivní výroba SLM

Přehled o Aditivní výroba SLM

Selektivní laserové tavení (SLM) je aditivní výrobní technologie, která využívá laser k selektivnímu tavení a spojování kovového práškového materiálu vrstvu po vrstvě a vytváří tak 3D objekty. SLM je vhodná pro zpracování reaktivních kovů, jako je titan, hliník a nerezová ocel, do plně hustých a funkčních dílů se složitou geometrií.

SLM nabízí několik výhod ve srovnání s tradiční výrobou:

Výhody aditivní výroby SLM

SLM má však také určitá omezení:

Omezení aditivní výroby SLM

Jak funguje 3D tisk SLM

SLM je technologie tavení v práškovém loži, která využívá fokusovaný laserový paprsek k selektivnímu tavení a spojování kovového práškového materiálu vrstvu po vrstvě.

Klíčové kroky v procesu SLM jsou:

Proces 3D tisku SLM

Materiály SLM

SLM dokáže zpracovat celou řadu reaktivních kovů do plně hustých dílů, včetně:

Materiály SLM

Nejběžnějšími materiály pro SLM jsou slitiny titanu a hliníku, nástrojové oceli a nerezové oceli. Technologií SLM lze zpracovávat i exotičtější superslitiny a kovové kompozity.

Pokyny pro navrhování SLM

Pro úspěšný návrh dílů pro 3D tisk pomocí SLM by se konstruktéři měli řídit těmito pokyny:

Pokyny pro navrhování SLM

Dodržování těchto pokynů pomáhá vyhnout se běžným vadám tisku SLM, jako je špatná povrchová úprava, deformace, praskání nebo zachycený prášek.

Výrobci tiskáren SLM

Mezi hlavní výrobce systémů SLM patří:

Výrobci 3D tiskáren SLM

Při výběru systému SLM jsou klíčovými faktory objem výroby, výkon laseru, možnosti materiálů, přesnost a softwarový pracovní postup. Přední výrobci nabízejí zavedené systémy, ale objevuje se i mnoho nových výrobců z Číny a Indie.

Ceny tiskáren SLM

Průmyslové systémy SLM mají vysoké počáteční kapitálové náklady, které se pohybují od $100 000 u základních strojů až po $1 000 000+ u špičkových výrobních systémů:

Ceny tiskáren SLM

Větší objemy, vyšší výkon laseru a produktivní funkce zvyšují náklady na systém. Klíčový je však rozumný výběr na základě potřeb aplikace a výrobních požadavků.

Úvahy o zařízení SLM

Pro úspěšné provozování zařízení SLM by podniky měly zvážit:

Faktory zařízení SLM

Výběr zkušeného poskytovatele služeb vám pomůže s nastavením zařízení, provozem a certifikací pro regulované aplikace, jako je letecký průmysl nebo zdravotnické přístroje.

Výhody aditivní výroby SLM

Mezi hlavní výhody 3D tisku SLM patří:

Výhody aditivní výroby SLM

Díky volnosti návrhu, přizpůsobení dílů a možnostem distribuované výroby je SLM ideální pro nízko až středně velkou výrobu pro aplikace v letectví, zdravotnictví, průmyslu a automobilovém průmyslu.

Omezení aditivní výroby SLM

SLM má některá omezení, včetně:

Omezení aditivní výroby SLM

Pro potřeby velmi vysoké přesnosti, extrémně velkých dílů nebo hromadné výroby jsou subtraktivní metody, jako je CNC obrábění, vhodnější než aditivní metody SLM.

Úloha SLM ve výrobě

SLM je nejvhodnější pro:

Nejlepší role pro SLM ve výrobě

Pro velmi vysoké objemy je konvenční vysokotlaké lití pod tlakem nebo vstřikování plastů obvykle nákladově efektivnější než 3D tisk pomocí SLM. Pro výrobu krátkých sérií však SLM vyniká.

Budoucnost aditivní výroby SLM

Očekává se, že SLM se v budoucnu rozšíří do širšího použití prostřednictvím:

Budoucnost SLM

Výběr poskytovatele služeb SLM

Při výběru poskytovatele služeb SLM by kupující měli posoudit:

Výběr poskytovatele služeb SLM

Výběr poskytovatele služeb s komplexními schopnostmi od návrhu až po následné zpracování zajišťuje vysokou kvalitu výsledků. Prověření případových studií a návštěva zařízení pomáhá ověřit zkušenosti.

Nejčastější dotazy

Otázka: Jaké materiály lze tisknout pomocí technologie SLM?

Odpověď: SLM dokáže zpracovávat celou řadu reaktivních kovů, jako je nerezová ocel, nástrojová ocel, titanové slitiny, niklové superslitiny, hliníkové slitiny a kobalt-chrom. Nejoblíbenějšími materiály SLM jsou titan Ti6Al4V a hliník AlSi10Mg.

Otázka: Jak přesný je 3D tisk pomocí SLM?

Odpověď: SLM obvykle poskytuje přesnost kolem 0,1-0,2 mm. I když je tato tolerance nižší než u CNC obrábění, následné zpracování, jako je obrábění a leštění, může přesnost zlepšit. Velikost prvků pod 0,3 mm se nedoporučuje.

Otázka: V jakých odvětvích se používá aditivní výroba SLM?

Odpověď: Letecký, lékařský, zubní, automobilový a průmyslový průmysl jsou dnes hlavními uživateli technologie SLM díky výhodám, jako je odlehčení, konsolidace dílů, hromadné přizpůsobení a rychlá doba realizace.

Otázka: Jaké následné zpracování je nutné po tisku SLM?

Odpověď: Mezi běžné zpracování po tisku patří odstranění podpěr, tepelné zpracování pro uvolnění napětí, lisování za tepla (HIP), CNC obrábění, leštění a lakování. Požadavky závisí na aplikaci, materiálu a potřebách povrchové úpravy.

Otázka: Jak drahý je 3D tisk kovů pomocí SLM?

Odpověď: Průmyslové systémy SLM se pohybují od $100 000 do více než $1 milionu v závislosti na objemu výroby, výkonu laseru a funkcích. Materiálové náklady na kovový prášek mohou být 2 až 5krát vyšší než náklady na surový materiál. Celkové náklady se však snižují.

Otázka: Lze pomocí SLM tisknout převisy a složité tvary?

Odpověď: Ano, pomocí SLM lze tisknout geometrie, jako jsou převisy, mříže a tenké stěny, a to pomocí podpůrných struktur. Je třeba pečlivé orientace, aby se zabránilo deformaci a vyvážily se požadavky na podporu.

Otázka: Jaký software se používá pro tisk SLM?

Odpověď: Tiskárny SLM se dodávají s proprietárním softwarem pro tisk. Další software se používá pro návrh, opravu souborů, simulaci, přípravu sestavení, vkládání, správu sestavení a řízení kvality.

Otázka: Jak dlouho trvá 3D tisk dílu pomocí SLM?

Odpověď: Doba tisku se pohybuje od hodin do dnů v závislosti na velikosti dílu, složitosti geometrie a parametrech tisku. U kovových dílů pracují SLM tiskárny obvykle s rychlostí tisku od 5 do 100 cm3/hod. Větší díly se tisknou déle.

Otázka: Vyrábí SLM bezpečné a funkční kovové díly pro konečné použití?

Odpověď: Ano, při správném návrhu a zpracování lze pomocí SLM vyrábět plně hutné kovové díly, které splňují nebo převyšují materiálové vlastnosti tradičně vyráběných dílů pro funkční konečné použití v náročných aplikacích.

znát více procesů 3D tisku