понимание технологии SLM Manufacturing
Оглавление
производство слм это процесс аддитивного производства с использованием порошкового наплавления, применяемый во всех отраслях промышленности. В данном руководстве представлен полный обзор SLM - принцип работы, материалы, области применения, преимущества/недостатки, поставщики систем и многое другое.
Обзор селективного лазерного плавления (SLM)
slm-производство - это аддитивное производство, в котором с помощью лазера осуществляется послойное выборочное расплавление металлического порошка для создания полностью плотных деталей. Ключевые атрибуты:
- Использование данных 3D CAD для управления лазерным плавлением слоев порошка
- Достижение практически полной плотности в большинстве сплавов (>99%)
- Позволяет создавать сложные геометрические формы, невозможные при литье/обработке
- К распространенным материалам относятся нержавеющая сталь, титан, алюминий, никелевые сплавы
- Типичная толщина слоя 20-100 мкм
СЛМ-производство обеспечивает свободу проектирования и механические свойства, превосходящие традиционное производство.
![понимание SLM Manufacturing 1 производство слм](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/AlMgScZr-Powder.jpg)
Как производство слм Работает
SLM использует мощный лазер для расплавления мелкого металлического порошка в точные детали:
- CAD-модель нарезается в цифровом виде на тонкие поперечные слои
- Слой порошка равномерно распределяется по рабочей платформе
- Лазер расплавляет порошок на основе каждого среза, сплавляя частицы воедино
- Платформа опускается, наносится новый слой, и процесс повторяется
- Полностью плотные детали создаются послойно аддитивным способом
Защитная атмосфера инертного газа предотвращает окисление при сборке.
Материалы для СЛМ
Для СЛМ могут использоваться многие металлические порошки, в том числе:
SLM Металлические материалы
- Нержавеющая сталь (316L, 17-4PH, 15-5PH)
- Инструментальная сталь (H13, M2)
- Титан (Ti-6Al-4V)
- Алюминий (AlSi10Mg)
- Кобальт-хром (CoCr)
- Никелевые сплавы (Inconel 625, 718)
- Медные сплавы
- Драгоценные металлы
Толщина порошков обычно варьируется в пределах 15-45 мкм. Некоторые сплавы требуют специальных параметров для успешной печати.
Области применения деталей, изготовленных методом SLM
slm-производство позволяет объединять узлы в цельные компоненты, не требующие сборки. К числу распространенных применений относятся:
Применение SLM-деталей
- Аэрокосмическая промышленность - легкие конструкции, турбины, кронштейны
- Медицина - имплантаты, протезы, хирургические инструменты
- Автомобильная промышленность - облегченные компоненты, нестандартные конструкции
- Инструментальная оснастка - литьевые пресс-формы с конформным охлаждением
- Энергетика - сложная нефтегазовая арматура, теплообменники
- Оборона - заказные детали дронов/роботов, требующие прочности
SLM позволяет оптимизировать конструкции с уменьшением массы и сроков изготовления по сравнению с традиционным производством.
Преимущества аддитивного производства с использованием SLM
Основные преимущества, делающие SLM привлекательным:
- Возможны сложные геометрии и микроструктуры
- Свойства полностью плотного и изотропного материала
- Меньше отходов - используются только необходимые материалы
- Снижение массы за счет консолидации узлов
- Быстрое выполнение проектных итераций
- Отсутствие необходимости в специальной оснастке, такой как литейные или кузнечные штампы
- Возможно изготовление сплавов и материалов по индивидуальному заказу
СЛМ-производство предоставляет практически неограниченную свободу для изготовления усовершенствованных компонентов, которые в противном случае не представляются возможными.
Ограничения при производстве slm
SLM имеет ряд недостатков по сравнению с традиционным производством:
- Более высокая стоимость деталей при небольших объемах производства
- Ограниченный размер, основанный на размерах камеры сборки (улучшается со временем)
- Ограниченный выбор материалов по сравнению с литыми или деформируемыми сплавами
- Часто требуется последующая обработка, например, обработка поверхности
- Специальная обработка реактивных порошков, таких как титан и алюминий
- Возможные дефекты, для выявления которых требуются методы контроля
- анизотропные свойства в некоторых материалах и конструкциях
Проблемы решаются за счет постоянного совершенствования технологий.
Поставщики систем SLM
К числу основных производителей оборудования для СЛМ относятся:
Известные поставщики систем SLM
- EOS
- 3D Systems
- GE Additive
- Трампф
- Renishaw
- DMG Mori
- Sisma
- Mazak
- AMCM
Многие из них поставляют системы "под ключ", а также оборудование для обработки порошка и последующей обработки.
Анализ затрат производство слм Производство
Как и большинство процессов AM, SLM имеет высокие начальные затраты, но низкую стоимость одной детали при больших объемах производства:
- Стоимость системы SLM ~$500 000 - $1M+
- Скорость наращивания ~5-20 см3/час (~10-50 г/час)
- Трудоемкость ~5-10 ч, включая постобработку
- Стоимость материала ~$50-200/кг
- Общая стоимость детали может составлять от $500 до $5000+
Наибольшие затраты приходятся на оплату труда, инвестиции в систему и материалы. Конкурентоспособна при небольших/средних объемах.
SLM по сравнению с литьем и обработкой металлов
Процесс | Плюсы | Cons | Лучшие приложения |
---|---|---|---|
SLM | Свобода проектирования, легкость, быстрое изготовление, минимум отходов | Ограниченный размер, более высокая стоимость при малых объемах, постобработка | Сложные детали малого и среднего объема |
Литье металлов | Почти чистая форма, хорошо подходит для простых и сложных деталей, снижение стоимости при больших объемах производства | Дополнительные этапы обработки деталей, конструктивные ограничения, затраты на оснастку | Средние и большие объемы производства |
Обработка на станках с ЧПУ | Широкий выбор материалов, высокая точность, хорошее качество обработки поверхности | Отходы от субтрактивного процесса, более высокая стоимость при меньших объемах, конструктивные ограничения, связанные с доступом к инструменту | Малые и средние объемы, когда конструкция часто меняется |
Каждый процесс имеет свои преимущества, соответствующие конкретным областям применения, объемам производства и целям.
![понимание SLM Manufacturing 5 производство слм](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/310-Powder.jpg)
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Какие материалы можно печатать с помощью SLM?
Наиболее распространенными материалами для СЛМ являются сплавы нержавеющей стали, титана, алюминия, кобальт-хрома, никеля, меди и драгоценных металлов. Также возможно использование различных инструментальных сталей и суперсплавов.
Какова типичная точность деталей SLM?
СЛМ позволяет получать детали с точностью около +/- 0,005 дюйма/дюйм в зависимости от таких факторов, как толщина слоя, стратегия сканирования, геометрия и постобработка. Критические поверхности могут потребовать механической обработки.
Какие виды постобработки требуются для деталей, изготовленных методом SLM?
Типичная постпроцессорная обработка при SLM включает удаление наростов, снятие напряжений, полировку/шлифовку поверхности, горячее изостатическое прессование для устранения внутренних пустот и, при необходимости, термообработку.
Можно ли с помощью СЛМ получать функционально-градиентные материалы?
Да, СЛМ позволяет изготавливать сложные градиентные структуры за счет интеллектуального изменения состава и микроструктуры исходного материала в различных точках сборки.
Подходит ли SLM для массового производства?
В настоящее время СЛМ наиболее применима при малых и средних объемах производства, вплоть до тысяч деталей, когда преимущества гибкости конструкции и индивидуальных свойств оправдывают затраты.
SLM позволяет добиться прорывного повышения производительности с помощью аддитивных технологий. По мере развития этой технологии стоимость будет становиться все более конкурентоспособной.
Заключение
Селективное лазерное плавление произвело революцию в производстве во всех отраслях промышленности, позволив создавать сложные оптимизированные геометрические формы, которые раньше были невозможны. Он позволяет создавать плотные функциональные металлические компоненты на основе данных 3D-модели путем сплавления слоев порошка с помощью сфокусированного лазера. Несмотря на то, что при небольших объемах производства затраты все еще выше, SLM предоставляет беспрецедентную свободу для изменения дизайна деталей с целью повышения их производительности. Постоянно расширяется спектр материалов, начиная с таких металлов, как титан, алюминий, сталь, никель и кобальтовые сплавы. По мере развития технологии SLM будет становиться все более жизнеспособной для крупносерийного производства, дополняя традиционное производство там, где оно дает преимущества. SLM продолжает открывать новые возможности для конструкторов и инженеров.
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