3D принтер за метал. Производство на метални изделия

Триизмерният печат се счита за най-сложния технологичен процеспостигането и важната посока на производството на добавки. Благодарение на триизмерните принтери, нови възможности се отварят във всички сектори на икономиката. Има мнение, че в бъдеще те могат дори да заместят традиционните производствени методи (коване, леене и т.н.). В тази статия ще разгледаме какво е 3D печат с метали и основните им технологии.

Какво е 3D принтер за метал

Това са специални машини, които позволяватда произвеждат метални предмети или да нанасят покритие върху крайни продукти. Такъв принтер "расте" физически обект слой по слой. Тоест, първо на компютъра в дизайнерската система се създава виртуален модел в три измерения, разделен на цифрови слоеве. След като започне обекта в печат, главата на 3D принтера започва да изтласква течния метал или да излива праха върху печатната платформа, образувайки първия слой. Тогава машината прилага втора метална част и така нататък.

3D принтерът за метал ви позволява да създадете широка гама от продукти и благодарение на съвременната технология можете да се конкурирате с класическите методи за производство на метали.

Какво мога да отпечатвам с 3D принтер?

Този принтер е универсално изобретение,които могат да бъдат използвани както от професионалисти, така и от обикновени ентусиасти. Металните принтери могат да се използват за производство на нестандартни обекти, механични части, бижута. Те също така позволяват създаването на метални продукти, които симулират ръчна изработка. И за това не са необходими допълнителни устройства и механизми.

Индустриален 3D принтер за метална кутиядори ракетен двигател. В този случай той практически няма да се различава от продукта, произведен по традиционния метод. По този начин металният принтер дава възможност на съвременния човек да създава предмети.

Технологии за 3D печат за метал

Към днешна дата производството на продукти отметалът се осъществява чрез две технологии: лазерно и мастилено-струен печат. Те означават постепенно и точно наслояване на метала, в резултат на което трябва да се постигне желаната цифра. В същото време, инженерите са разработили няколко начина да растат.

Мастилено-струен 3D печат

Производство на метални изделия с мастилено-струен печате един от най-старите начини за производство на добавки. Това позволява най-добрият начин да се използват металите като консумативи. Но тази технология е приложима само в случай на създаване на композитен модел. Фактът, че мастиленият 3D принтер ви позволява да отпечатвате предмети от всеки материал, който може да бъде преработен на прах. По време на отпечатването почвените суровини са обвързани с полимери. Поради тази технологична характеристика, готовите продукти не могат да се считат за напълно метални.

Освен това е възможно да се преобразуваполучени композитни модели от изцяло метал. За това се използва термично топене или изгаряне на полимери и синтероване на прахообразен метал. Такива метални изделия не са издръжливи, тъй като имат пореста структура. Добавянето на сила може да се дължи на импрегнирането на друг метал. Например, стоманен обект ще стане по-издръжлив, ако е импрегниран с бронз.

Този метод за създаване на продукти се използва главно в сувенирната и бижутерската промишленост.

Метод на ламиниране

3D отпечатване чрез ламиниранена платформата от тънки метални листове, образувани чрез лазерно или механично рязане, и тяхното залепване за получаване на триизмерен модел. Този метод ни позволява да използваме метално фолио като възможен материал. Ламинираните предмети нямат метална здравина, защото тяхната цялост се основава на залепването на залепени листове.

Предимството на тази технология еотносителната евтиност и възможността за създаване на разнообразие от елементи, които са идентични с всички метални продукти. Най-честата печатна ламинация се използва за създаване на макети.

Слепване на слоя

Този метод на 3D отпечатване се основава на използването наматериали от лека сплав. Екструдерите на принтера не могат да издържат на високи температури. Следователно е почти невъзможно да се създават предмети от чист метал и сплави. По този начин разработчиците на консумативи започнаха да произвеждат специални комбинирани суровини. Пример за такъв разтвор е материал, състоящ се от термопластичен и бронзов прах.

Този метален принтер отпечатва предмети,които на външен вид не могат да бъдат разграничени от изцяло метален продукт. Но физическите свойства на такива обекти са много по-лоши. Ето защо, слой-по-слой fusing се използва изключително за създаване на макети, сувенири и интериорни елементи. Сега инженерите търсят индустрии, където е позволено да използват тази производствена технология. Така термопластичният материал с метален пълнеж може да се използва за отпечатване на електронни табла.

Селективно лазерно и директно синтероване

Селективното лазерно синтероване на металите позволяваработят не само с трайни материали, но и с термопластични материали. Тук създаването на триизмерни обекти става с помощта на лазерни инсталации чрез синтероване на метален прах. Доста често, за да се намали силата на лазерните емитери върху металния материал, се прилага по-ниско топилно покритие. В такива случаи, за да се увеличи здравината на готовите продукти, се изисква допълнително синтероване и импрегниране с метали.

Вариант на описания метод е директенлазерно синтероване на метали. Тази технология е насочена към работа с чист метален прах. За да постигнете тази цел, в 3D принтера има специални запечатани камери, пълни с инертен газ. Също така печатната машина използва загряването на консумативния материал до температурата, при която се топи, но все още не кипи. Това ви позволява да намалите времето за печат и да спестите енергия от лазерни инсталации.

Настъпва лазерно синтерованеслоеве. На работната платформа машината прилага тънък слой от нагрят прах, чиито частици са синтеровани заедно и с предишния слой. Лазерният лъч непрекъснато променя посоката си с помощта на огледална система.

Лазерното синтероване прави възможно създаванетоКомплексни проекти без допълнителни опори. По този начин тази технология се използва за създаване на части с висока точност, които не изискват последваща машинна обработка, както и за производство на интегрални модели с ниво на сложност, което не може да се извърши с обикновена леене.

Лазерното синтероване позволява работа със стомана, никелови сплави, титан, благородни метали и др.

Селективно топене на метали с лазерен и електронен лъч

Макар и моделите, получени чрез лазерно синтерованеметал, имат високо качество, имат ограничена употреба. Порестата структура на готовите предмети намалява тяхната здравина. Такива продукти са неподходящи за промишлена употреба, а повече се използват за създаване на оформления и прототипи. За производството на трайни и устойчиви на натоварване модели, инженерите превръщат технологията на директно лазерно синтероване в метод на лазерно топене. Тя се основава на силна топлинна обработка на метален прах, за да се получи хомогенен обект. Обектите, отпечатани по този начин, всъщност не се различават по механични и физически свойства от аналози, направени по традиционни методи.

Успоредно с тази технология се прилагатопене на електронен лъч. Тя ви позволява да създавате обекти със същата точност и резолюция, но има определени предимства. По този начин, 3D принтер за този тип метал вместо електромеханични огледални системи е оборудван с електронни оръдия. Това позволява на машината да работи с относително висока скорост, което увеличава производителността без значителни усложнения на процеса. Тази технология е отлична алтернатива на традиционната индустриална продукция, където се използва допълнително оборудване (пещи и отливки).

Принтерите за топене на лазерни и електронни лъчи се използват предимно за производство на части за реактивни двигатели и газови турбини, ортопедични протези.

Директна лазерна добавка

3D лазерен метал директен принтерстроителството се използва за ремонт на готови продукти. Технологията на такава машина се основава на принципа на разпръскване на частици от метален прах върху повредени части на обект и разтопяване с лазер. Този метод се характеризира с тясна специализация и се използва изключително за промишлени цели.

Печатащата глава на този тип принтер се движи на три равнини и се върти около вертикална ос. По този начин тя работи под всякакъв ъгъл.

Такива машини се използват за ремонт на сложни механизми и продукти с големи размери. Например, за ремонт на авиационни двигатели.

Цената на 3D принтер за метал

Днес пазарът предлага голям асортимент.машини, които ви позволяват да създавате триизмерни метални предмети. Тяхната стойност зависи от марката и печатната технология. По този начин индустриален 3D принтер за работа с метал, върху който може да се печата един двигател, струва десетки хиляди долари. По-достъпни автомобили могат да бъдат закупени много по-евтино, но качеството на продуктите ще бъде по-лошо. За да разрешат този проблем, инженерите разработват 3D принтер за метал, чиято цена ще бъде много по-ниска, когато е напълно работеща.