Как работает SLM-печать
Оглавление
Селективное лазерное плавление (SLM) — это технология аддитивного производства, в которой используется лазер для избирательного плавления и плавления металлического порошка в трехмерные объекты. В этом руководстве представлен подробный обзор СЛМ-печать, материалы, параметры процесса, области применения, преимущества и многое другое.
Что такое УУЗР?
SLM — это процесс плавления в порошковом слое, в котором используется мощный лазер для плавления и затвердевания мелкого металлического порошка слой за слоем для создания полностью плотных трехмерных деталей непосредственно из данных САПР.
Процесс | Описание |
---|---|
Лазерное плавление | Лазер сканирует и плавит порошок по форме каждого слоя. |
Распределение порошка | Свежий слой порошка распределился по зоне сборки. |
Опускающаяся платформа сборки | Строительная платформа опускается перед нанесением нового слоя порошка |
Повторяющиеся шаги | Шаги повторяются слой за слоем, пока деталь не будет завершена. |
SLM позволяет печатать полностью плотные металлические детали сложной геометрии непосредственно из данных 3D CAD.
![Как работает SLM-печать 1 СЛМ-печать](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/TC11-Powder.jpg)
Как СЛМ-печать Работает
SLM-печать включает в себя следующие ключевые компоненты и процессы:
Компонент | Роль |
---|---|
Лазер | Выборочно плавит порошок по образцу каждого слоя. |
Сканирующая система | Управляет положением и фокусировкой лазера |
Порошковая кровать | Удерживает слои порошка во время печати |
Дозатор порошка | Распределяет свежий порошок для каждого слоя |
Строительная плита | Удерживает и опускает деталь во время печати |
Система инертного газа | Обеспечивает защитную атмосферу для предотвращения окисления. |
Процесс полностью автоматизирован на основе импортированной геометрии 3D-модели.
SLM против других методов 3D-печати
SLM отличается от других форм 3D-печати ключевыми моментами:
Метод | Сравнение |
---|---|
Моделирование методом наплавленного осаждения (FDM) | В FDM используются экструдированные термопласты, в SLM — металлический порошок. |
Стереолитография (SLA) | SLA использует фотополимеры, SLM использует металлы. |
Электронно-лучевое плавление (ЭЛП) | EBM использует электронный луч, SLM использует лазерный луч. |
Струйная обработка вяжущего | Струйная обработка связующего связывает частицы порошка, SLM полностью расплавляет порошок |
SLM позволяет печатать полностью плотные металлические детали, подходящие для конечного инженерного применения.
Металлы для SLM-печати
Обычные металлы, напечатанные по технологии SLM:
Материал | Основные свойства |
---|---|
Нержавеющая сталь | Коррозионная стойкость, высокая прочность |
Алюминиевые сплавы | Легкий, пластичный |
Титановые сплавы | Легкий вес, высокая прочность |
Никелевые сплавы | Термостойкость и коррозионная стойкость |
Кобальт-хром | Биосовместимость, износостойкость |
Инструментальные стали | Высокая твердость, термостабильность |
С помощью SLM печатается ряд металлов для различных применений, требующих определенных свойств материала.
Параметры процесса СЛМ
Критические параметры процесса УУЗР:
Параметр | Типовой диапазон |
---|---|
Мощность лазера | 100-400 W |
Скорость сканирования | 100-5000 мм/с |
Расстояние между люками | 50-200 мкм |
Толщина слоя | 20-100 мкм |
Размер пятна | 50-100 мкм |
Создайте камерную атмосферу | Аргон или азот |
Эти параметры оптимизируются в зависимости от материала, геометрии детали, скорости сборки и требуемых механических свойств.
Преимущества СЛМ-печать
Ключевые преимущества SLM-печати:
- Возможность создания сложной геометрии, невозможной при механической обработке.
- Значительно более короткие сроки выполнения работ по сравнению с механической обработкой.
- Минимальные отходы материала и более низкий коэффициент покупки/перелета
- Потенциал облегчения решетчатых структур
- Объединение сборок в отдельные детали.
- Индивидуальные продукты, адаптированные к спецификациям клиентов
- Производство точно в срок и сокращение запасов
- Высокая точность размеров и повторяемость
- Хорошее качество поверхности и высокое разрешение
SLM обеспечивает значительную экономию средств и времени при производстве малых и средних объемов.
Приложения УУЗР
Промышленность | Общие приложения |
---|---|
Аэрокосмическая промышленность | Лопатки турбин, кронштейны конструкции, детали двигателя |
Медицина | Стоматологические колпачки, имплантаты, хирургические инструменты |
Автомобильная промышленность | Легкие компоненты, индивидуальные прототипы |
Промышленность | Легкие роботизированные детали, приспособления, приспособления, инструменты |
SLM используется во многих отраслях для производства высокопроизводительных металлических деталей конечного использования с сокращенными сроками выполнения заказов.
Постобработка деталей SLM
Типичные этапы постобработки детали SLM:
- Удаление опорной конструкции с помощью электроэрозионной обработки
- Механическая обработка поверхности для улучшения качества отделки
- Сверление отверстий, нарезание резьбы
- Термическая обработка для улучшения свойств.
- Горячее изостатическое прессование для устранения внутренних пустот.
- Обработка поверхности, такая как дробеструйная обработка, анодирование, нанесение покрытия.
Постобработка адаптирует детали в соответствии с требованиями применения.
Рекомендации по проектированию УУЗР
Ключевые соображения при проектировании УУЗР:
- Оптимизация геометрии для уменьшения количества опорных конструкций
- Поддерживайте минимальную толщину стенок для лучшего рассеивания тепла.
- Используйте мелкие решетчатые конструкции для снижения веса.
- Создавайте самонесущие геометрии, чтобы избежать опор.
- Учитывайте допуски после механической обработки и качество поверхности.
- Ориентируйте детали, чтобы минимизировать эффект ступенек.
- Учитывайте влияние термических напряжений во время печати.
- Встроенные функции, такие как вкладки, для облегчения удаления поддержки
Инструменты моделирования помогают оценить возможность печати SLM уже на этапе проектирования.
СЛМ печатное оборудование
Основные производители систем SLM:
Компания | Модель |
---|---|
EOS | Серия EOS M |
3D Systems | Серия ProX DMP |
Renishaw | серия АМ |
GE Additive | Концепт-лазер М2 |
Решения SLM | СЛМ 500 |
Эти готовые к использованию системы обеспечивают возможности автоматизированной SLM-печати в различных размерах.
![Как работает SLM-печать 2 СЛМ-печать](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/D2.jpg)
Экономика затрат УУЗР
Стоимость печати SLM варьируется в зависимости от:
- Затраты на приобретение станка – от 1ТП4Т0,5М до 1ТП4Т1,5М.
- Затраты на материалы – 1ТП4Т50-1ТП4Т150/кг для обычных металлов.
- Затраты на оплату труда – эксплуатация станка, постобработка
- Скорость сборки – 5-100 см3/час в зависимости от параметров.
- Экономия за счет увеличения объемов производства
SLM наиболее экономически эффективен для сложного производства малых и средних объемов по сравнению с другими процессами производства металлов.
Проблемы СЛМ-печать
Некоторые проблемы, связанные с УУЗР, включают:
- Высокие остаточные напряжения могут привести к деформации деталей.
- Анизотропные свойства материала в зависимости от ориентации сборки
- Ограничения на максимальный размер детали
- Удаление порошка из внутренних каналов
- Достижение качества поверхности, сравнимого с механической обработкой
- Необходимость в опорных конструкциях на свесах
- Требуется специальная подготовка операторов
- Риски, связанные с обращением с порошком, требуют мер предосторожности.
Однако продолжающееся развитие помогает решить многие из этих проблем.
Будущие перспективы УУЗР
Будущие перспективы SLM-печати позитивны:
- Улучшенное качество деталей с меньшим количеством дефектов
- Большие объемы сборки позволяют создавать более крупные детали
- Более высокая скорость сборки благодаря более высокой мощности лазера
- Разработка новых материалов расширяет возможности применения
- Гибридное производство, сочетающее SLM и механическую обработку
- Автоматизированная обработка и последующая обработка порошка
- Широкое внедрение в более широком спектре отраслей
- Снижение затрат делает его экономичным для большего количества применений.
Эти достижения позволят печатным металлическим деталям SLM конкурировать с традиционными производственными процессами во все большем количестве применений.
Выбор поставщика услуг печати SLM
Вот важные факторы при выборе поставщика услуг SLM:
- Опыт конкретно с технологией SLM
- Ассортимент предлагаемого оборудования и типоразмеров
- Экспертиза материалов с различными металлическими сплавами
- Возможности вторичной обработки, такие как термообработка
- Сертификаты качества, такие как ISO 9001 и AS9100.
- Оптимизация проектирования и инженерная поддержка
- Сроки выполнения и своевременная доставка
- Рекомендации и отзывы клиентов
- Структура ценообразования – ценообразование по частям и по объему
Выбор надежного сервисного партнера SLM гарантирует эффективное производство высококачественных деталей.
Плюсы и минусы СЛМ-печать
Плюсы
- Сложная геометрия невозможна при механической обработке.
- Быстрое время перехода от CAD к детали
- Низкие материальные отходы и соотношение покупок и перелетов
- Облегчение благодаря оптимизированному дизайну
- Объединение сборок в отдельные печатные детали.
- Индивидуальный производственный потенциал «точно в срок»
- Устраняет затраты на инструменты, приспособления и приспособления.
Cons
- Высокие капитальные вложения в оборудование
- Ограниченный размер в зависимости от размеров рабочей камеры
- Постобработка часто требуется для окончательной обработки деталей.
- Анизотропные свойства в зависимости от ориентации сборки
- Отсутствие стандартов проектирования для аддитивного производства.
- Варианты материалов более ограничены, чем при механической обработке.
- Требуется обученный персонал для работы с оборудованием.
Для производства малых и средних объемов УУЗР может обеспечить значительные преимущества, но у него есть ограничения, которые следует учитывать.
![Как работает SLM-печать 3 СЛМ-печать](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/430L-Powder.jpg)
Вопросы и ответы
Вопрос | Отвечать |
---|---|
Какие материалы используются в УУЗР? | Обычные материалы SLM включают нержавеющую сталь, алюминий, титан, никелевые сплавы, инструментальные стали и кобальт-хром. |
В каких отраслях используется SLM-печать? | Аэрокосмическая, медицинская, автомобильная и промышленная отрасли являются ведущими приверженцами УУЗР. |
Можно ли использовать металлические детали из SLM напрямую? | Большинство деталей SLM требуют последующей обработки, такой как отделка поверхности и термообработка, прежде чем использовать их в качестве компонентов конечного использования. |
Подходит ли SLM-печать для массового производства? | Нет, SLM-печать лучше подходит для небольших и средних партий, а не для массового производства. |
Какую точность и чистоту поверхности можно достичь с помощью SLM? | Возможна точность +/- 0,1-0,2%. Шероховатость поверхности перед чистовой отделкой колеблется в пределах 10-30 мкм. |
Заключение
SLM-печать позволяет производить по требованию сложные, высокопроизводительные металлические детали с помощью цифрового производственного процесса. Поскольку технология продолжает развиваться, SLM станет жизнеспособным для более распространенных приложений в различных отраслях. Уникальные возможности SLM-печати дадут инженерам и дизайнерам возможность создавать инновационные продукты нового поколения с использованием аддитивного производства.
Поделиться
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта
MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.
Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!
Похожие статьи
О компании Met3DP
Воспроизвести видео
Последние обновления
Наш продукт
CONTACT US
Есть вопросы? Отправьте нам сообщение прямо сейчас! После получения Вашего сообщения мы всей командой выполним Ваш запрос.
Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции
Получить последние продукты и прайс-лист
![металлический 3dp логотип малый](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Металлические порошки для 3D-печати и аддитивного производства
КОМПАНИЯ
ПРОДУКТ
ИНФОРМАЦИЯ О КОНТАКТЕ
- Город Циндао, Шаньдун, Китай
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731