Drukarki przestrzenne SLM Solutions: selektywne stapianie proszków metalicznych

Drukarki przestrzenne SLM…

Maszyny do druku 3D z metalu, będące w ofercie firmy Wadim Plast, wykorzystują technologię SLM (Selective Laser Melting) czyli selektywnego stapiania proszków metalicznych wiązką lasera.

Przykładowe proszki metaliczne z których można wykonywać wydruki to:

  • stal nierdzewna
  • stal narzędziowa
  • aluminium i jego stopy
  • stopy kobalt chromu
  • stopy niklu
  • stopy miedzi
  • tytan i jego stopy

Oczywiście możliwe jest wykonywanie wydruków także z innych spawalnych materiałów, o ile zachowane zostaną odpowiednie parametry rozkładu wielkości ziaren, sypkości, pływności, refleksyjności, wilgotności, zawartości pustych objętości w granulce i innych parametrów proszku.


wadim
NXG XII 600 – wysoka wydajność dzięki zastosowaniu dwunastu laserów i systemów optycznych

Cały proces wydruku odbywa się w atmosferze gazu ochronnego, głównie argonu lub azotu (w zależności od rodzaju materiału). Po zakończeniu działania wiązki lasera następuje obniżenie stołu (Powder Bed) o grubość nakładanej warstwy (rzędu 20-50mikrometrów) oraz ponowne nałożenie warstwy proszku na stół. Obecnie dostępne są drukarki z następującymi wymiarami komór roboczych (szerokość x długość x wysokość w mm):

  • SLM 125 (125 x 125 x 125), jeden laser 400 W, jeden system optyczny kierowania wiązką lasera
  • SLM 280 (280 x 280 x 365), jeden lub dwa lasery 400 lub 700 W, jeden lub dwa systemy optyczne
  • SLM 500 (500 x 280 x 365), cztery lasery 400 lub 700 W, cztery systemy optyczne
  • SLM 800 (280 x 280 x 850), cztery lasery 400 lub 700 W, cztery systemy optyczne
  • NXG XII 600 (600 x 600 x 600), dwanaście laserów 400 lub 700 W, dwanaście systemów optycznych
Dobór mocy lasera zależy od rodzaju proszku i jego parametrów. Aktualnie stosowane są lasery 400 lub 700W, opcjonalnie 1000 W. Są to głównie lasery na ciele stałym (włóknowe, jednomodowe, chłodzone cieczą). Średnica wiązki lasera może się zawierać w przedziale 85-115 mikrometrów lub w niektórych przypadkach więcej.

wadim1
Drukarki firmy SLM Solutions wyposażone są w dedykowany system optyki 3D, w którym jedna z soczewek jest ruchoma i koryguje ogniskową

Najmniejsze drukarki mogą służyć do prac na uczelniach technicznych bądź do produkcji małych implantów medycznych. Największe drukarki mogą produkować duże części maszyn dla przemysłu samochodowego lub lotniczego.

Wybrane standardowe cechy drukarek firmy SLM Solutions:
  • Optyka 3D, gdzie jedna z soczewek jest ruchoma i koryguje ogniskową (zamiast standardowego pakietu soczewek F-Theta). Dzięki temu zapewnione jest powtarzalne skupienie i stała jakość wiązki lasera w szerokim zakresie mocy 10-100%, bez negatywnego wpływu błędów termicznych. Brak szybszego zużywania się optyki, jak ma to czasem miejsce przy soczewkach F-Theta pracujących z laserami o większej mocy.
  • Dwukierunkowy zgarniacz (Bidirecional Recoter) zamiast jednokierunkowego. Jest to patent firmy SLM Solutions. Dwukierunkowa praca oznacza, że wystarczy tylko jeden ruch zgarniacza zamiast jak dotychczas dwóch (do przodu lub do tyłu) aby móc ponownie działać wiązką lasera – co istotnie skraca czas wydruku (do 35%).
  • Elastyczna, szybko wymienialna warga (zamiast stalowej czy ceramicznej), eliminująca uszkodzenia zgarniacza i systemu jego napędu.
  • Podgrzewana platforma budowy detali do 200 °C lub opcjonalnie do 550 °C (co wiąże się z ograniczeniem wielkości komory). Podgrzewanie platformy redukuje naprężenia i deformacje w wytwarzanych wyrobach.
  • Zoptymalizowany przepływ gazu ochronnego polegający na zapewnieniu bardziej wydajnego i laminarnego przepływu (technika wąskiej szczeliny i porowatej ściany). Dzięki temu gazowe produkty spalania z komory odprowadzane są bardziej intensywnie niż poprzednio, przy zachowaniu wciąż gładkiej powierzchni proszku na stole (jednakowej grubości warstwy na całej powierzchni).
  • Wizyjny system jakości nakładanych warstw (kamery w górnej części komory). W przypadku jakiegokolwiek błędu następuje automatyczne powtórzenie pracy zgarniacza.
  • „Otwarte” sterowanie maszyny: tzn. dostęp do 150 parametrów w celu ich optymalizacji i doboru dla nowych proszków.
  • Wybrane możliwe opcje drukarek firmy SLM Solutions:
  • W pełni automatyczny, podciśnieniowy system transportu proszku pomiędzy drukarką a stacją do przesiewania. Dzięki temu użytkownik nie ma fizycznego kontaktu z proszkiem i nie zmienia jego wilgotności.
  • Pomniejszenie komory roboczej.
  • Monitoring mocy wiązki lasera poprzez pomiar i rejestrację mocy wiązki odbitej. System pracuje w pętli sprzężenia zwrotnego w celu kompensacji mocy lasera, stosownie do wartości zadanej i bieżących warunków w komorze roboczej.
  • Monitoring ciekłego jeziorka metalu poprzez analizę termicznej radiacji. Pomiar, rejestracja i analiza jakości przetopu.
  • Systemy z dwoma lub więcej laserami i systemami optycznymi – zapewniające wzrost szybkości drukowania. Lasery są zsynchronizowane i mogą dzielić się polami obróbczymi, współdziałając przy budowie jednego dużego detalu.
  • System automatycznego transportu całej komory roboczej do drukarki i z drukarki, stacja rozładowcza detali z komory, system wstępnego podgrzewania komory itd.
Wyżej wymienione cechy drukarek SLM Solutions dają gwarancję jednych z najwyższych na rynku wydajności produkcji i jakości wytwarzania.

Czytaj więcej:
Druk 3D 199

Kompleksowe rozwiązania dla produkcji i przetwórstwa
 

Aktualizacja

Kompleksowe rozwiązania dla produkcji i przetwórstwa tworzyw sztucznych. Wtryskarki, peryferia, systemy chłodzenia, Systemy Gorącokanałowe, normalia, narzędzia do obróbki powierzchni. Formy wtryskowe, Produkcja wtryskowa w standardzie Cleanroom ISO8.

Polska, 05-816 Reguły, Graniczna 10

Reportaże

Forum