3d печать порошком

Технологии 3D Печати Порошком

Разберем разные технологии печати и сравнение их между собой.

Стереолитография (SLA) и 3D печать порошком

Аддитивные технологии по типу SLA - это послойное отверждение жидкого фотополимерного вещества под действием лазерного луча. Внутренняя емкость принтера заполняется жидким сырьем, далее, следуя цифровой модели в STL-формате, луч лазера вырисовывает изделие, придавая твердость необходимой части материала. По сравнению с печатью порошком, изделия, изготовленные методом SLA, более хрупкие.

Лазерная плавка металла (SLM) и 3D печать порошком

Этот метод часто называют разновидностью лазерного спекания. Однако, это не совсем корректно, так как расходный материал не спекается, а полностью сплавляется. За счёт этого образуется однородный и прочный объект.

Электронный луч и 3D печать порошком

Технология EBM, в которой роль лазера выполняет электронный луч. Этот метод более сложный, но считается в большей степени удобным и эффективным для работы с металлическими сплавами, такими как например, титаном.

Применение 3D Печати Порошком

В аддитивной технологии могут использоваться достаточно разнообразное количество протестированных сплавов. Такие возможности выводят 3д-печать на новый уровень, расширяя сферы ее применения:

·  производство металлических деталей;

· прототипирование и дизайн;

· медицинская 3d-печать порошком

Материалы для 3D Печати Порошком

Типы порошковых материалов

Порошковые материалы редко бывают однородными по составу. Порошковая 3D-печать позволяет смешивать частицы из разных материалов и таким образом получать уникальные сплавы с превосходными механическими, функциональными и эстетическими свойствами.

Пластиковые порошки

Порошки на основе пластика, по большей части, представляют собой технический материал с высоким качеством поверхности и детализацией. Изделия из смесей пластмассовых порошков отличаются повышенной ударопрочностью, износостойкостью и устойчивостью к термическим и химическим воздействиям.

Металлические порошки

Металлический порошок для 3д-принтера для аддитивного производства используется в различных сферах. Основные виды порошковых металлов:

·  инструментальные и штампованные стали;

·  нержавеющая сталь;

·  алюминиевые сплавы;

·  суперсплавы на основе кобальта, хрома и никеля;

·  технически чистый титан и титановые сплавы;

·  медные сплавы;

·  драгоценные металлы (золото, платина, палладий, серебро).

Керамические порошки

Это мелкодисперсная жидкая смесь, которая позволяет создавать изделия различных оттенков, фактур и с разными механическими свойствами. Готовое изделие может потребовать, обжига и глазирования.

Особенности выбора материалов

Выбор расходных материалов для трехмерной печати на сегодняшний день достаточно разнообразен. Более того, этот сегмент рынка регулярно наполняется новыми образцами, пригодными для работы с различными видами 3d-принтеров. Порошковые материалы по большей части прочно обосновались в сфере аддитивного производства, особенно промышленного масштаба. При выборе способа изготовления изделия и вида порошков, необходимо проанализировать самые важные для печати критерии, например:

1.  Прочность и долговечность.

2. Теплопроводность и электропроводность.

3. Биосовместимость и медицинское применение.

Оборудование для 3D Печати Порошком

Выбор оборудования для производства 3д-изделий, в свою очередь, также достаточно важный аспект для решения поставленной задачи или выполнения технического задания.

Виды 3D принтеров порошкового типа

Системы с лазерным плавлением

Первоначальная идея метода SLM появилась в 1995 году в Германии. Уже после, ряд ученых, занятых схожими исследованиями, объединили свои усилия и запатентовали свою технологию.

Методы sls и slm, которые зачастую путают, однако, здесь есть принципиальные отличия. В первом случае, частицы спекаются между собой, во втором – расплавляются и превращаются в каркас высокой жесткости.

Электронно-лучевая печать

В 3д-принтерах с данной технологией аддитивного производства электронный луч действует, как лазер. Изделия, которые изготавливаются из порошков электронно-лучевого плавления, обладают такими свойствами, как износостойкость, небольшой вес и высокопрочность.

Термопластическая 3D печать порошком

В большинстве 3D-принтеров на металлическом порошке используются лазерные машины, которые спекают частицы металлического порошка. Технология лазерного спекания предполагает использование металлов и термопластов в виде порошка.

Важные параметры оборудования

При выборе оборудования для выполнения технического задания, также важно учитывать одни из основных параметров:

1.  Разрешение печати.

2. Рабочая камера и объем печати.

3. Системы управления и программное обеспечение.

Процесс 3D Печати Порошком

В 3D-принтерах SLS используется мощный лазер для плавления мелких частиц полимерного порошка. Процесс печати заключается в определенных этапах.

Подготовка к печати

Для начала, выполняется 3D-моделирование необходимого для производства изделия

Подготовка порошка и рабочей камеры

Порошок диспергируется тонким слоем на верхней части платформы внутри рабочей камеры.

Предварительно 3д-принтер нагревает порошок до температуры, которая чуть ниже температуры плавления. Это значительно облегчает лазеру задачу плавить области порошкового слоя.

Этапы печати

1.  Лазер засвечивает поперечное сечение 3д-модели, нагревая порошок чуть ниже или ниже точки плавления материала. Это механически связывает частицы вместе, чтобы создать один твердый слой. Нераспылённый порошок поддерживает деталь во время печати и устраняет необходимость в специальных опорных конструкциях.

2.  Платформа опускается на один слой в сборочную камеру, как правило, между 50 и 200 микронами, и съёмник наносит сверху новый слой порошка.

3.  Затем лазер засвечивает следующий поперечный слой.

Печать слоями

Этот процесс повторяется для каждого слоя до тех пор, пока деталь не будет завершена, а готовые отпечатки остаются для постепенного охлаждения внутри принтера.

Синтеризация и сращивание материала

После охлаждения деталей оператор извлекает сборочную камеру из принтера и переносит ее на станцию очистки, отделяя напечатанные модели и удаляя излишки порошка.

Постобработка изделия

Постобработка распечатанных моделей методом селективного лазерного спекания требует минимальных затрат времени и труда. После завершения печати готовые детали необходимо извлечь из сборочной камеры, отделить и очистить от избытка порошка. Этот процесс обычно выполняется вручную на станции очистки с использованием сжатого воздуха и пылесоса. Детали SLS имеют слегка шероховатую поверхность прямо после печати, как мелкозернистая наждачная бумага.

Тенденции и Будущее 3D Печати Порошком

Аддитивные технологии по 3д-печати порошком имеют ряд преимуществ, таких как:

·  Возможность изготовления деталей со сложной геометрией, которые невозможно воспроизвести традиционными методами.

·  Детали обладают отличными физическими показателями. К обработке доступны практически все известные сплавы.

·  3D-печать порошками из металлов имеет серьезный потенциал во многих отраслях промышленности. Все больше компаний и исследовательских организаций берут на вооружение именно эту технологию.

·  Неиспользованный порошок просеивают, добавляют в него новый и снова используют для печати.

Инновации в технологии

Аналитики прогнозируют тотальный переход всех сфер жизни человека на аддитивные технологии, основу которых составят методы трехмерной печати порошками. Эти технологии уже пользуются большой популярностью в различных сферах, поскольку дают преимущественные возможности:

1.  биопечать и медицинское применение;

2.  3д-печать в аэрокосмической индустрии;

3. ювелирная область;

4.  устойчивые материалы и экологический аспект.

Перспективы развития

Роль 3D печати порошком в промышленности

3D-печать порошком на сегодняшний день уже играет немалую роль в промышленном производстве.

Влияние на образование и производство

Недавние достижения в области разработки 3d-принтеров, материалов и программного обеспечения сделали 3d-печать доступной для более широкого круга предприятий и домашнего применения, что позволяет все большему числу компаний и людей использовать данные высокотехнологичные инструменты.

Наши услуги

Компания Cybercom работает с различными областями аддитивных технологий и предлагает широкий спектр услуг по 3d-печати, в том числе литье в силиконовые формы. Этот способ производства имеет ряд преимуществ, таких как: скорость, плотность, точность прототипов. Рассчитать стоимость и сроки выполнения работ, а также определить условия возможно, в зависимости от технического задания, толщины изделия, которое необходимо печатать, поставленных задач. Сделать заказ или получить консультацию с помощью опытных специалистов по любым вопросам Вы можете по телефону +7 (495) 620-58-78 или по электронной почте. Контакты представлены на главной странице сайта. Мы находимся в г. Москве. Время работы с 09:00 до 19:00 с понедельника по пятницу.