Wytwarzanie przyrostowe SLM

Przegląd Wytwarzanie przyrostowe SLM

Selektywne topienie laserowe (SLM) to technologia produkcji addytywnej, która wykorzystuje laser do selektywnego topienia i stapiania metalicznego materiału proszkowego warstwa po warstwie w celu tworzenia obiektów 3D. SLM nadaje się do przetwarzania metali reaktywnych, takich jak tytan, aluminium i stal nierdzewna, w pełni zwarte i funkcjonalne części o złożonej geometrii.

SLM oferuje kilka korzyści w porównaniu do tradycyjnej produkcji:

Korzyści z wytwarzania przyrostowego SLM

SLM wiąże się jednak z pewnymi ograniczeniami:

Ograniczenia wytwarzania przyrostowego SLM

Jak działa druk 3D w technologii SLM

SLM to technologia stapiania w złożu proszkowym, która wykorzystuje skupioną wiązkę lasera do selektywnego topienia i stapiania metalicznego materiału proszkowego warstwa po warstwie.

Kluczowe etapy procesu SLM to:

Proces druku 3D w technologii SLM

Materiały SLM

SLM jest w stanie przetwarzać szereg metali reaktywnych na w pełni zwarte części, w tym:

Materiały SLM

Najpopularniejszymi materiałami SLM są stopy tytanu i aluminium, a także stale narzędziowe i stale nierdzewne. Bardziej egzotyczne nadstopy i kompozyty metali mogą być również przetwarzane za pomocą technologii SLM.

Wytyczne projektowe SLM

Aby z powodzeniem projektować części do druku 3D w technologii SLM, inżynierowie powinni postępować zgodnie z poniższymi wskazówkami:

Wytyczne projektowe SLM

Przestrzeganie tych wytycznych pomaga uniknąć typowych wad druku SLM, takich jak słabe wykończenie powierzchni, zniekształcenia, pęknięcia lub uwięziony proszek.

Producenci drukarek SLM

Główni producenci systemów SLM to:

Producenci drukarek 3D SLM

Przy wyborze systemu SLM kluczowymi czynnikami są wielkość produkcji, moc lasera, możliwości materiałowe, precyzja i przepływ pracy oprogramowania. Wiodący producenci oferują systemy o ugruntowanej pozycji, ale na rynku pojawia się również wielu nowych graczy z Chin i Indii.

Ceny drukarek SLM

Przemysłowe systemy SLM mają wysokie początkowe koszty kapitałowe, od $100,000 dla maszyn klasy podstawowej do $1,000,000+ dla wysokiej klasy systemów produkcyjnych:

Ceny drukarek SLM

Większe objętości produkcyjne, wyższa moc lasera i funkcje zwiększające produktywność podnoszą koszty systemu. Kluczowy jest jednak mądry wybór w oparciu o potrzeby aplikacji i wymagania produkcyjne.

Rozważania dotyczące obiektu SLM

Aby z powodzeniem obsługiwać zakład SLM, firmy powinny wziąć pod uwagę:

Czynniki obiektu SLM

Wybór doświadczonego dostawcy usług może pomóc w nawigacji po konfiguracji obiektu, operacjach i certyfikacji dla zastosowań regulowanych, takich jak przemysł lotniczy lub urządzenia medyczne.

Zalety wytwarzania przyrostowego SLM

Kluczowe zalety druku 3D w technologii SLM obejmują:

Zalety wytwarzania przyrostowego SLM

Swoboda projektowania, dostosowywanie części i możliwości produkcji rozproszonej sprawiają, że SLM jest idealna do produkcji nisko- i średnioseryjnej w zastosowaniach lotniczych, medycznych, przemysłowych i motoryzacyjnych.

Ograniczenia wytwarzania przyrostowego SLM

SLM ma pewne ograniczenia, w tym

Ograniczenia wytwarzania przyrostowego SLM

W przypadku bardzo wysokiej dokładności, bardzo dużych części lub masowej produkcji, metody subtraktywne, takie jak obróbka CNC, są zwykle bardziej odpowiednie niż metody addytywne SLM.

Rola SLM w produkcji

SLM najlepiej nadaje się do:

Najlepsze role SLM w produkcji

W przypadku bardzo dużych ilości, konwencjonalne odlewanie ciśnieniowe lub formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych są zwykle bardziej opłacalne niż druk 3D w technologii SLM. Jednak w przypadku produkcji krótkoseryjnej SLM przoduje.

Przyszłość wytwarzania przyrostowego SLM

Oczekuje się, że SLM rozszerzy się na szersze zastosowania w przyszłości poprzez:

Przyszłość SLM

Wybór dostawcy usług SLM

Wybierając dostawcę usług SLM, kupujący powinni dokonać oceny:

Wybór dostawcy usług SLM

Wybór dostawcy usług z kompleksowymi możliwościami, od projektowania po przetwarzanie końcowe, zapewnia wysoką jakość wyników. Sprawdzanie studiów przypadku i odwiedzanie obiektów pomaga zweryfikować doświadczenie.

Najczęściej zadawane pytania

P: Jakie materiały można drukować w technologii SLM?

SLM jest w stanie przetwarzać szereg metali reaktywnych, takich jak stal nierdzewna, stal narzędziowa, stopy tytanu, nadstopy niklu, stopy aluminium i chrom kobaltowy. Najpopularniejszymi materiałami SLM są tytan Ti6Al4V i aluminium AlSi10Mg.

P: Jak dokładny jest druk 3D w technologii SLM?

O: SLM zazwyczaj zapewnia dokładność około 0,1-0,2 mm. Chociaż jest ona niższa niż tolerancja obróbki CNC, obróbka końcowa, taka jak obróbka skrawaniem i polerowanie, może poprawić dokładność. Rozmiary elementów poniżej 0,3 mm nie są zalecane.

P: Jakie branże wykorzystują produkcję addytywną SLM?

O: Sektory lotniczy, medyczny, dentystyczny, motoryzacyjny i przemysłowy są obecnie głównymi użytkownikami technologii SLM ze względu na korzyści, takie jak lekkość, konsolidacja części, masowa personalizacja i szybki czas realizacji.

P: Jaka obróbka końcowa jest wymagana po drukowaniu SLM?

Typowa obróbka po wydrukowaniu obejmuje usuwanie podpór, odprężającą obróbkę cieplną, prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP), obróbkę CNC, polerowanie i powlekanie. Wymagania zależą od zastosowania, materiału i wykończenia.

P: Jak drogi jest druk 3D z metalu w technologii SLM?

O: Przemysłowe systemy SLM wahają się od $100,000 do ponad $1 miliona, w zależności od wielkości produkcji, mocy lasera i funkcji. Koszty materiałowe proszku metalowego mogą być od 2 do 5 razy wyższe od kosztów surowca. Jednak całkowite koszty spadają.

P: Czy SLM może drukować zwisy i złożone kształty?

O: Tak, SLM może drukować geometrie takie jak zwisy, kratownice i cienkie ściany dzięki zastosowaniu konstrukcji wsporczych. Konieczna jest staranna orientacja, aby uniknąć deformacji i zrównoważyć wymagania dotyczące podparcia.

P: Jakie oprogramowanie jest używane do drukowania SLM?

O: Drukarki SLM są dostarczane z zastrzeżonym oprogramowaniem do drukowania. Dodatkowe oprogramowanie służy do projektowania, naprawy plików, symulacji, przygotowania konstrukcji, zagnieżdżania, zarządzania konstrukcjami i zarządzania jakością.

P: Jak długo trwa drukowanie 3D części za pomocą SLM?

O: Czas drukowania waha się od godzin do dni w zależności od rozmiaru części, złożoności geometrii i parametrów drukowania. W przypadku części metalowych, drukarki SLM zazwyczaj pracują z prędkością od 5 do 100 cc/godzinę. Większe części wymagają więcej czasu.

P: Czy SLM produkuje bezpieczne i funkcjonalne części metalowe do zastosowań końcowych?

O: Tak, przy odpowiednim projekcie i obróbce, SLM może wytwarzać w pełni gęste części metalowe spełniające lub przewyższające właściwości materiałowe tradycyjnie wytwarzanych części do funkcjonalnego użytku końcowego w wymagających zastosowaniach.

poznaj więcej procesów druku 3D