Newsletter / TS Raport 
Zamów

DRUK 3D w metalu Technologia SLM 

14 lutego 2016

Technologia selektywnego stapiania wiązką lasera (Selective Laser Melting) pozwala na wytwarzanie precyzyjnych i jednorodnych detali z tworzyw metalicznych typu: stal nierdzewna, stal narzędziowa, stopy tytanu, stopy aluminium, kobalt chrom i inne metale, które da się sproszkować.

W procesie SLM części metalowe wytwarzane są w oparciu o komputerowe dane 3D CAD w warstwowym, przyrostowym procesie produkcyjnym, bez ograniczeń w projektowaniu oraz przy zapewnieniu dużej prędkości i dokładności. Proces SLM pokazany jest na Ryc. 1.

 

Ryc. 1 Proces selektywnego stapiania proszku wiązką lasera

Efekt procesu SLM jest porównywalny z gęstością, wytrzymałością i precyzją elementów odlewanych. Grubości warstw mieszczą się w zakresie 0,05 do 0,03 mm, przyjmowane tolerancje detali osiągają 0,02 mm, zaś chropowatość powierzchni jest mniejsza niż 20 μm. Komponenty, uzyskiwane w procesie SLM, zawsze wykazują gęstość blisko 100%, a także spójne i jednorodne właściwości materiałowe.

Ryc. 2 Druk 3D w metalu ma bardzo duży potencjał w zastosowaniu w produkcji przemysłowej w przeciwieństwie do druku w tworzywach 

Zalety druku 3D

   

Ryc. 3 Zmiany kosztów jednostkowych detalu wyprodukowanego przy wykorzystaniu technologii SLM

Cechy urządzeń SLM Solutions

SLM Solutions GmbH to najbardziej znaczący producent drukarek 3D w metalu wykorzystujących technologię SLM. Poniżej cechy urządzeń proponowanych przez SLM Solutions:

  • opatentowany, jednokierunkowy ruch podajnika, dzięki któremu system SLM jest najszybszym systemem w swojej klasie
  • bezpieczny układ filtracyjny i wysoka efektywność pod względem zużycia gazu ochronnego, dzięki wewnętrznej recyrkulacji gazu obojętnego przy przepływie laminarnym
  • w standardzie, wiodące oprogramowanie szybkiego makietowania do przetwarzania plików danych CAD/STL, które jest również stosowane do rozcinania na warstwy i produkcji pomocniczej
  • otwarta architektura oprogramowania, obejmująca moduł do aktualizacji bazy materiałowej, pozwala użytkownikowi na modyfi kowanie parametrów systemu w zależności od własnych potrzeb produkcyjnych
  • łatwość obsługi

Zastosowanie urządzeń SLM Solutions

Wykonywane metodą przyrostową detale mogą być: częściami maszyn, elementami powierzchni formującej form lub wykrojników oraz implantami. Druk 3D w metalu wykorzystują takie branże jak: przemysł motoryzacyjny, elektronika konsumpcyjna, przemysł lotniczy i kosmiczny oraz medycyna i stomatologia.

SLM dla branży narzędziowej

Podczas wytwarzania wyprasek ważnym jest nie tylko utrzymanie wymaganej jakości, ale również zmniejszenie czasu cyklu. Każda sekunda oszczędzona na czasie cyklu to zarobione dodatkowo pieniądze. SLM Solutions oferuje nową metodę produkcji systemów chłodzenia form, która redukuje czas chłodzenia nawet do 30%. Systemy chłodzenia mogą być umieszczane bliżej powierzchni formującej formy wtryskowej i są bardzo jednolite. Pozwala to na równomierny odbiór ciepła z całej powierzchni formującej narzędzia.

  

 

SLM dla branży oponiarskiej

Szybka, dokładna i tania produkcja opon

Technologia selektywnego stapiania wiązką lasera (ang. Selective Laser Melting technology SLM) umożliwia produkcję form na opony w krótszym czasie, taniej, wykorzystując trójwymiarową geometrię, co nie jest możliwe przy tradycyjnej budowie form.

Ze względu na proces warstwowy stapiania proszku przy użyciu laserów o mocy 400W lub 1000W tworzenie małych luk i trójwymiarowych, wewnętrznych struktur, może być realizowane dla następnych generacji profili opon.

 

SLM dla branży stomatologicznej

Precyzyjny, funkcjonalny i niezawodny proces zapewniający szybkie rezultaty

Na stale rosnącym rynku technologii druku 3D, SLM Solutions jest wiodącym dostawcą drukarek produkcji elementów metalowych. Te bardzo niezawodne i ekonomiczne urządzenia umożliwiają wytwarzanie bardzo złożonych geometrii, które nie mogą powstać metodami tradycyjnej obróbki skrawaniem. Znacznie uproszczenie procesu wytwarzania wkrętek zęba, koron oraz innych elementów pozwala na jego znaczne przyśpieszenie. Dzięki temu czas oczekiwania pacjenta jest coraz krótszy. SLM Solutions dostarcza specjalne stopy (CoCr) proszków dla branży stomatologicznej.

Produkcja koron i mostów z wykorzystaniem technologii SLM nosi już znamiona produkcji przemysłowej nowoczesnych protez zębowych. W ciągu zaledwie kilku godzin drukarka SLM 280HL generuje do 400 koron zębów. Dokładność części, idealne dopasowanie, wygląd mogą być precyzyjnie powielane. Modele mogą być wytwarzane bezpośrednio w wielu wersjach i w przeciwieństwie do modeli gipsowych są trwałe.

SLM Solutions dostarcza do branży stomatologicznej specjalne proszki metali. Kobalt - Chrom, stal nierdzewna, tytan są materiałami
zgodnymi biologicznie o wysokiej wytrzymałości i dobrej elastyczności. Analiza wyrobów, badanie przekroju potwierdzają doskonałość w/w proszków metali. W procesie wytwarzania, detale osiągają jeszcze lepsze właściwości metalurgiczne niż przy użyciu tego samego materiału w konwencjonalnym procesie odlewania.

 

SLM dla medycyny

Technologia SLM służy do budowy indywidualnych implantów medycznych ze stopów tytanu, z kobalt-chromu lub stali nierdzewnej. Cały implant jest generowany warstwa po warstwie o grubości 0,05mm na podstawie trójwymiarowego pliku uzyskanego wcześniej ze skanera CT. Proces budowania odbywa się w środowisku gazu obojętnego, w celu osiągnięcia najlepszych właściwości mechanicznych implantu.

 

SLM dla branży lotniczej, kosmicznej i motoryzacyjnej

Dzięki możliwościom produkcji złożonych geometrycznie detali, optymalizacji produktów pod kątem użytego materiału i wagi, technologia addytywna w metalu staje się technologią przyszłości.

 

Drukarki 3D SLM Solutions GmbH

SLM Solutions ma w swojej ofercie drukarki o szybkości drukowania do 100 cm3/1h.

SLM 125 i SLM 280 dedykowane do produkcji jednostkowej i prototypowej

 

 

SLM 500 Maszyna dedykowana do produkcji seryjnej

Artykuł ukazała się w TS 76/2016

Na górę