3DPrintD МЛ6 — промышленный 3d принтер по металлу российского производства

Основные особенности

• Рабочий объем строительной камеры составляет 100x100x200 мм или 250 × 250 × 280 мм
• Нагрев рабочей площадки до 250 ° С

• Российское программное обеспечение
• Возможность работы с порошками любого производителя

Назначение и возможности:

Производство деталей сложной формы методом селективного лазерного сплава слой за слоем металлических порошков по компьютеризированной 3D-CAD модели.

Используемые материалы: порошки нержавеющей стали, никелевые сплавы, кобальт-хромовые сплавы, титан, алюминий.

Отличительной особенностью станков МЛ6-1 является открытое программное обеспечение, которое позволяет пользователю самостоятельно настраивать технологические режимы плавки и, как следствие, возможность работы с различными типами металлических порошков любого производителя.

Машины для 3D-печати поставляются в комплекте и запускаются заказчиком под ключ. Оказываем гарантийную и послегарантийную помощь, поставку запасных частей и дополнительного оборудования.

Технические характеристики

Лазерный оптический модульТехнологический модульМодуль контроля

Длина волны, мкм	1.05–1.08
Средняя мощность, Вт	300
Точность позиционирования гальваносканера, мкм, не хуже	3
Телевизионная система с отображением на мониторе увеличенного изображения обрабатываемого участка	+
Размеры строительной площадки, мм	250 × 250×320 мм
Максимальная температура нагрева рабочей площадки, ° С	250
Агрегат для нанесения и выравнивания слоев пудры	+
Дозатор порошка	+
Возможность регулировки дозы порошка.	диапазон 1-30 см3
Контейнер для порошка для наполнения дозатора	+
Бункер с контейнером для сбора лишней пыли	+
Рабочая камера герметизирована системой заполнения и продувки камеры при строительстве защитным газом	+
Газовая система (подготовка и подача защитного газа)	+
Датчик температуры, давления, процентного содержания кислорода в рабочей камере	+
Датчик процентного содержания кислорода в окружающем воздухе, датчик расхода защитного газа	+
Система пожаротушения	+
Система ЧПУ	+
Панель управления оператора	+
Операционная система	Окна
Программа управления	ML691 (разработан LiA)

 

Видеоролик по металлическому 3D-принтеру серии ML6

Другие модели, похожие по функциям:

3D печать D ML7

Особенности моделирования для 3D-печати методом SLM

Главное при создании цифровой 3D-модели — помнить, что во время 3D-печати методом SLM из основания камеры 3D-принтера вырастают стальные опорные конструкции, которые позволяют сохранять форму изделия в процессе печати.

Опорные конструкции обычно выравниваются автоматически программным обеспечением 3D-принтера, и заранее предсказать их количество невозможно. Тем не менее, удаление опорных конструкций — всегда кропотливая и сложная работа, которая почти полностью выполняется вручную.

В качестве экспериментальной работы программное обеспечение можно использовать для определения конкретных мест в продуктах, где при необходимости не следует увеличивать опорные конструкции. Однако в этом случае есть риск изменить геометрию элементов изделия, которые остались без опоры.

Кроме того, иногда практикуется помещать 3D-модель в камеру 3D-принтера под специально рассчитанным углом, чтобы определенные элементы продукта печатались без поддержки. Это позволяет избежать строительства опорных конструкций в определенных местах, но в то же время такой подход значительно увеличивает стоимость 3D-печати за счет создания длинных опорных конструкций, ведущих к наклонной стороне продукта.

Технологии 3д печать металлом:

На данный момент для печати металлом используется несколько технологий: лазерные 3D-принтеры и струйные принтеры. Оба включают упорядоченное и постепенное наложение «чернил» слой за слоем для создания желаемой формы. Однако инженеры нашли сразу несколько способов вырастить твердый объект на платформе сборки.

Селективное лазерное спекание

Технология SLS, также известная как прямое лазерное спекание металла, позволяет создавать металлические предметы из легкоплавкого порошка — металлической глины. Впервые этот материал был показан в 1990 году в Японии. Затем из него лепили примитивные формы. В промышленности его начали использовать только через десять лет после открытия. Металлическая глина состоит из смеси металлической стружки, органического связующего и воды. После приготовления связующее и вода сжигаются, что превращает металлический порошок в монолитный объект.

Свежеотпечатанные детали прямым лазерным спеканием металла:

Принтеры SLS используют лазер для обработки металлической глины. Порошок наносится на поверхность платформы равномерным слоем, после чего разглаживается специальным валиком, затем лазерное излучение корректирует слой металлической глины, как запрограммировано в шаблоне. Процесс повторяется снова и снова, пока форма не достигнет желаемого размера. Печать происходит в специальной камере с бескислородной средой, где постоянно поддерживается высокая температура. Технология печати SLS наглядно продемонстрирована на видео ниже:

Инженеры говорят, что изделия, изготовленные с использованием селективного лазерного спекания, превосходят традиционные металлические детали с точки зрения пористости и прочности. Интересно, что промышленные лазерные 3D-принтеры уже используются такими гигантами, как General Electric Aviation.

Электронно-лучевая плавка

Технология EBM по сути такая же, как печать на металле SLS / DMLS. Единственная разница между плавлением электрическим лучом заключается в том, что вместо лазерного луча металлическая глина плавится с использованием направленных электрических импульсов. Использование мощных электронных пучков, работающих в вакууме, позволяет получить больше деталей на печатных объектах. Это связано с тем, что электронный луч корректируется не движением печатающей головки, а манипулированием магнитными полями, то есть на гораздо более точном уровне. Промышленный 3D-принтер Arcam Q10:

Использование электромагнитных компонентов вместо лазерных линз делает EBM-принтеры более доступными, чем лазерное оборудование. Кроме того, они обеспечивают лучшую производительность. Вы можете увидеть, как работает этот тип устройства, на видео:

Сразу нужно сказать, что вышеперечисленные технологии далеки от своего предела и еще могут улучшаться. Несмотря на то, что конструкторы используют высокоточное оборудование, превосходящее традиционные методы обработки металла, при разработке макетов полиграфической продукции необходимо учитывать усадку от 8% до 30%. Это связано с физическими свойствами «чернил». Также не забывайте, что машины EBM и SLS / DMLS оснащены германиевыми и алмазными линзами, сложными электромагнитными устройствами и серебряными или золотыми зеркалами, поэтому стоимость оборудования делает его прибыльным только для крупных промышленных центров.

3d печать металлом SLM и DMLS: разница технологий

Различия между SLM и DMLS сводятся к основам процесса связывания частиц. А также к патентам. SLM использует металлические порошки с температурой плавления и полностью плавит частицы. В DMLS порошок состоит из материалов с разной температурой плавления.

3D-печать металлом SLM позволяет производить детали из цельного металла. В то время как DMLS производит детали из металлических сплавов.

И SLM, и DMLS используются в промышленных приложениях для создания конечных инженерных продуктов. В этой статье мы используем термин 3D-печать металлом для обозначения обоих процессов в целом. И опишем основные механизмы производственного процесса. Которые необходимы инженерам и дизайнерам для понимания преимуществ и ограничений технологии.

Но есть и другие процессы аддитивного производства. Их можно использовать для изготовления плотных металлических деталей. Такие как электронно-лучевой синтез (EBM) и ультразвуковое аддитивное производство (UAM). Их доступность и возможности применения ограничены. Поэтому здесь они представлены не будут.

Программное обеспечение Arc Bike II и MX3D beta

Arc Bike II от MX3D — это первый проект компании по 3D-печати с использованием алюминия. Таким образом, он служит прелюдией к «гораздо большему проекту» в процессе разработки.

Велосипед будет переработан, чтобы соответствовать пропорциям тела гонщика. Например, с помощью программного обеспечения для генеративного дизайна. Затем программное обеспечение MX3D переводит данные генеративного проектирования в инструкции для робота. А за 24 часа 3D-принтер напечатает специально разработанную раму велосипеда.

Программное обеспечение, используемое MX3D для 3D-печати Arc Bike II, в настоящее время проходит бета-тестирование. Но компания сделала свое программное обеспечение доступным для предварительного заказа. Например, это поможет промышленным и творческим клиентам разработать свои крупномасштабные проекты 3D-печати металлом.

В результате MX3D получил финансирование в первой половине 2019 года от DOEN Participations и PDENH. Это поможет в развитии их технологий и запуске бета-версии программного продукта. Formnext 2019 пройдет во Франкфурте с 19 по 22 ноября, где компания представит свою бета-версию программного обеспечения.

Если вы запустите Google 3D-печать в Интернете, вы найдете еще много примеров. Прогресс идет не по дням, а по часам. Металлическая 3D-печать уже появилась в результате индивидуальных экспериментов и приобрела промышленные масштабы.

Как работает 3d печать металлом SLM и DMLS?

Базовый производственный процесс для SLM и DMLS очень похож. Вот как это работает:

Сборная камера сначала заполняется инертным газом (например, аргоном), чтобы минимизировать окисление металлического порошка. Затем он нагревается до оптимальной температуры сборки.

На строительную платформу наносится тонкий слой металлического порошка. Мощный лазер сканирует поперечное сечение компонента, сплавляя (или сплавляя) металлические частицы вместе и создавая следующий слой.

В конце процесса сканирования платформа сборки перемещается на один уровень ниже. Повторно намагничивающий агент наносит еще один тонкий слой металлического порошка. Процесс повторяется до тех пор, пока не будет завершена вся деталь.

Когда процесс сборки завершен, детали полностью покрываются металлическим порошком. Детали крепятся к платформе здания с помощью опорных конструкций. В отличие от процесса плавления в слой полимерного порошка. Например, как SLS.

Подставка в металлической 3D-печати создается из того же материала, что и деталь. И всегда необходимо уменьшить деформацию, которая может возникнуть из-за высоких температур обработки.

Когда бункер остынет до комнатной температуры, излишки пыли удаляются вручную. Детали обычно подвергаются термообработке для снятия остаточных напряжений. Пока они еще прикреплены к платформе сборки. Затем компоненты отсоединяются от основания путем резки, механической обработки или электроэрозионной обработки и готовы к использованию или дальнейшей обработке.

3d печать из металла — постобработка

Для улучшения механических свойств, точности и внешнего вида штампованных металлических деталей используются различные методы постобработки.

Обязательные этапы постобработки включают удаление рыхлого порошка и поддерживающих структур. В то время как термическая обработка (термический отжиг) обычно используется для снятия остаточных напряжений и улучшения механических свойств детали.

Обработка с ЧПУ может использоваться для больших размеров (например, отверстий или резьбы). Пескоструйная обработка, гальваника, полировка и микрообработка могут улучшить качество поверхности и сопротивление усталости штампованной металлической детали.

3D-печать из металла — сделали велосипед

Компания MX3D занимается разработкой 3D-печати из металла. MX3D — разработчик технологии роботизированного аддитивного производства (RAM) из Амстердама.

MX3D использовала металлическую 3D-печать для выпуска обновленной версии велосипеда. Этот байк назывался «Arc Bike II». Он напечатан на 3D-принтере из алюминия. Технология называется Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM).

Благодаря алюминиевому материалу Arc Bike II значительно легче своего предшественника. Потому что Arc Bike I был сделан из нержавеющей стали. Например, MX3D объясняет, что новый проект демонстрирует развитие технологий в компании. А также скорость, с которой мы переходим от идеи к конечному продукту. Велосипед будет доступен для покупки в ограниченном количестве на сайте MX3D.

Томас Ван Глабеке — менеджер проекта Arc Bike II. Он говорит: «Чтобы освоить печать на алюминии, потребовалось некоторое время. Он сложнее других металлов. В результате получился прочный и легкий велосипед ».« После решения первоначальных технических проблем было потрясающе видеть скорость от идеи до конечного продукта. И это захватывающе. Я не могу дождаться, чтобы увидеть всю серию этих мотоциклов на производственной линии MX3D».

3d печать металлом — характеристики SLM и DMLS

Характеристики металлов:

Алюминиевые сплавы: хорошие механические и термические свойства. Низкая плотность. Хорошая электропроводность. Низкая твердость.

Нержавеющая сталь и инструментальная сталь: высокая износостойкость. Большая твердость. Хорошая пластичность и свариваемость.

Титановые сплавы: устойчивы к коррозии. Отличное соотношение прочности и веса. Низкое тепловое расширение. Биосовместимый.

Кобальт-хромовые суперсплавы: отличная износостойкость и коррозионная стойкость. Отличные свойства при повышенных температурах. Очень высокая твердость. Биосовместимый.

Никелевые суперсплавы (инконель): отличные механические свойства. Высокая коррозионная стойкость. Термостойкость до 1200 o C. Используется в экстремальных условиях.

Драгоценные металлы: используются в ювелирном деле. Не широко доступен.

Параметры принтера

В SLM и DMLS почти все параметры процесса устанавливаются производителем станка. Высота слоя, используемого при 3D-печати металлом, составляет от 20 до 50 микрон. Это зависит от свойств металлического порошка (текучесть, гранулометрический состав, форма и т.д.).

Типичный размер металлической системы 3D-печати составляет 250 x 150 x 150 мм. Но доступны и более крупные машины (до 500 x 280 x 360 мм).

3D-печать металлом обеспечивает точность размеров около ± 0,1 мм.

3D печать металлом может быть использована для мелкосерийного производства. Но возможности систем 3D-печати металлом больше напоминают возможности массового производства на машинах FDM или SLA, чем на принтерах SLS. Они ограничены доступной областью печати (направление XY), поскольку детали должны быть подключены к платформе сборки.

Металлический порошок в SLM и DMLS пригоден для вторичной переработки. Обычно расходуется менее 5%. После каждой печати неиспользованный порошок собирается и просеивается. А затем добавьте свежий материал до необходимого уровня для последующего производства.

Адгезия слоя

Металлические детали из SLM и DMLS обладают почти изотропными механическими и термическими свойствами. Они твердые с очень низкой внутренней пористостью. Менее 0,2-0,5% в состоянии после печати и практически без термообработки.

в 3D-печати металлом используются детали, напечатанные на металле. У них большая прочность и твердость. И они часто более гибкие, чем детали, изготовленные традиционным способом. Но, тем не менее, они более склонны к переутомлению.

Из-за зернистой формы исходного материала шероховатость поверхности (Ra) металлического изделия, напечатанного на 3D-принтере, составляет около 6-10 микрон. Эта относительно высокая шероховатость поверхности может частично объяснить более низкую усталостную прочность.

Структура поддержки и ориентация детали

Опорные конструкции всегда необходимы при печати металлов из-за очень высоких температур обработки. Их обычно строят с помощью решетки.

Металлическая подставка для 3D-печати выполняет 3 разные функции:

— предложить подходящую платформу для создания следующего уровня.

— Закрепите заготовку на монтажной пластине, избегая деформации.

— действуют как теплоотвод, отводя тепло от заготовки и позволяя ей остыть с более контролируемой скоростью.

Детали часто ориентируются под углом, чтобы свести к минимуму возможность деформации и максимизировать прочность детали в критических направлениях. Однако это увеличит объем необходимой поддержки, время сборки, отходы материалов и (в конечном итоге) общую стоимость.

Деформацию также можно минимизировать, используя случайные шаблоны сканирования. Эта стратегия сканирования предотвращает накопление остаточного напряжения в любом конкретном направлении. И это добавляет детали отличительную текстуру поверхности.

Моделирование часто используется для прогнозирования поведения детали во время обработки. Потому что стоимость печати металлом очень высока.

Алгоритмы оптимизации топологии также используются не только для улучшения механических характеристик и облегчения деталей. Но также для минимизации необходимости в опорных конструкциях и вероятности деформаций.

3d печать металлом — полые секции и легкие конструкции

Большие полые профили обычно не используются в печати на металле. Поскольку несущие конструкции не снимаются легко. В отличие от процессов плавления в полимерном порошковом слое. Например, как SLS.

Для внутренних воздуховодов диаметром более 8 мм рекомендуется использовать ромбовидные или капельные секции вместо круглых. Так как для них не требуются опорные конструкции.

В качестве альтернативы полым профилям детали могут быть изготовлены с оболочкой и сердечником. Оболочка и сердечники обрабатываются с использованием различных мощностей лазера и скорости сканирования. Что приводит к разным свойствам материала.

Использование кожухов и стержней очень полезно при изготовлении деталей с большим твердым сечением. Потому что они резко сокращают время печати и возможность деформации. Они также позволяют изготавливать детали с высокой стабильностью и превосходным качеством поверхности.

Использование решетчатой ​​структуры также является распространенной стратегией в 3D-печати металлом для уменьшения веса детали. Алгоритмы оптимизации топологии также могут помочь в проектировании органических световых форм.

Требования к дизайну модели

Минимальная толщина стенки: 0,4 мм
Минимальная толщина выпуклой или гравированной части: 0,5 мм
Точность: 0,2 мм для детали размером до 10 см и не более 1-2% для размера более 10 см
Максимальные размеры модели: 280 x 280 x 350 мм
Минимальный размер модели: 3x3x3 мм
Минимальный диаметр отверстия для удаления пыли: 2 мм
Минимальное расстояние между двумя частями или стенами: 1 мм
Формат файла: STL

Использование нескольких моделей в файле STL, связанных частей или частей в части не допускается.

Другие металлы

Алюминий

3d печать из металла – строим мост

Креативные проекты компании, такие как велосипеды, осуществляются в исследовательских и опытно-конструкторских целях с целью получения критического опыта за счет производственного опыта. Металлическая 3D-печать использовалась MX3D для строительства моста из нержавеющей стали в течение последних четырех лет.

Строительство моста изначально планировалось на 2015 год, но было перенесено на 2016 год. Однако его снова отложили из-за различных неудач. Затем MX3D объявила, что интегрирует мост с интеллектуальной технологией, используя сенсорную сеть и двойное цифровое устройство для мониторинга состояния моста в режиме реального времени.

Мост был закончен и выставлен на Голландской неделе дизайна (DDW) в Эйндховене в октябре 2018 года. В настоящее время он проходит испытания в Университете Твенте. Затем он будет установлен через канал Oudezijds Achterburgwal в центре Амстердама. MX3D сотрудничает со многими компаниями для разработки и реализации своего 3D-печатного моста.

3D-принтер SLM

В линейке 3D-принтеров SLM на данный момент есть три 3D-принтера, которые в основном отличаются размером камеры. Мы печатаем на среднеразмерной системе SLM 280 HL, рабочая камера которой позволяет создавать объекты размером 280 x 280 x 350 мм.

Этот 3D-принтер может не только работать со сталью, но и печатать из кобальт-хрома, жаропрочных сплавов, алюминия и титана. Рабочая камера самого большого 3D-принтера компании SLM предназначена для производства изделий размером 500 х 280 х 325 мм.

Если вам нужно напечатать продукт из редкого материала или создать большой прототип (до 500 мм), мы будем рады обсудить наши возможности и сделать эту работу за вас.

3d печать металлом — преимущества и недостатки

Вот основные преимущества и недостатки процессов 3D-печати металлом:

— Металлическая 3D-печать как процесс может использоваться для изготовления сложных и индивидуальных деталей. С геометрией, которую невозможно произвести традиционными методами производства.

— Металлические детали, напечатанные на 3D-принтере, можно топологически оптимизировать, чтобы максимизировать их производительность при минимальном весе и общем количестве компонентов сборки.

— Металлические детали, напечатанные на 3D-принтере, обладают отличными физическими свойствами. А в ассортимент доступных материалов входят материалы, которые трудно резать. Как металлические суперсплавы.

— Затраты на материалы и производство, связанные с 3D-печатью на металле, высоки. Следовательно, эти технологии не подходят для деталей, которые можно легко изготовить традиционными методами.

— Размер сборки металлических систем 3D-печати ограничен. Потому что требуются точные условия производства и управления технологическим процессом.

— Существующие конструкции могут не подходить для 3D-печати металлом и могут нуждаться в доработке.

Эмпирические правила

3D-печать металлом лучше всего подходит для сложных и нестандартных деталей. Которые сложно или очень дорого производить традиционными методами.

Сведение к минимуму необходимости в опорных конструкциях значительно снизит стоимость печати на металле. Оптимизация топологии необходима для получения максимальных дополнительных преимуществ от использования печати на металле.

Металлические детали, напечатанные на 3D-принтере, обладают отличными механическими свойствами. И его можно изготавливать из самых разных технических материалов. Например, в том числе и металлические суперсплавы.