Услуги 3d печати из металла

Обновлено: 07.07.2024

Классические технологии отливки и запекания металлических изделий, применяемые в металлургической промышленности, имеют много ограничений. Рассматривать соседние технологии, типа печать песчаных форм или печать выжигаемых моделей для литья в гипсовые опоки или керамическую форму, мы сейчас не будем - это совершенно другие способы со своими плюсами и минусами. Так же как и печать металлосодержащими филаментами с последующим спеканием.

При печати порошком металла или сплава используется технология селективного плавления металла SLM, схожая с технологией прямого лазерного спекания DMLS. Отличие в том, что в SLM используется плавление, в отличие от спекания в DMLS, что делает детали сразу пригодными для использования в высоконагруженных местах. Зато в DMLS можно спекать компонентные порошки, состоящие из порошков разных металлов или даже металла и полимера.

Для 3д печати металлом на заказ используется металлический порошок с частицами 20-40 микрон. Чем мельче частицы, тем более качественная поверхность получается у деталей. В основном используется мелкодисперсный порошок нержавеющего сплава 12Х18Н10Т.

В медицинской отрасли печать металлами широко применяется в хирургии для изготовления протезов суставов, позвонков, в черепно-лицевой хирургии при повреждениях участков черепа или челюсти. В стоматологии печатаются импланты и коронки.

В ювелирном деле печатные титановые изделия произвели настоящий фурор. Технология позволяет создавать готовые украшения весьма сложных форм.

Аэрокосмическая промышленность. Список изготовляемых деталей непрерывно расширяется. Здесь и печатные ракетные двигатели, позволяющие снизить размеры и увеличить мощность. Еще в космической промышленности используются печатные антенны для спутников связи. Печатные титановые лопатки для авиационных турбин с внутренними каналами охлаждения.

Автомобильная промышленность - команды, участвующие в Formula 1 используют печать металлом для замены классических деталей. SLM позволяет при проектировании изделий использовать топологическую оптимизацию, что сильно снижает вес получаемой детали при той же расчетной прочности.

Преимущества печати металлом

Для быстрого изготовления небольших конструкционных деталей сложной формы из металлов и сплавов альтернативы технологий для SLM и DMLS просто не существует.

Прочность

Детали по технологии селективного спекания из порошкового метала получаются довольно высокой прочности, сравнимые с деталями, получаемыми методом литья. В этом огромный плюс - не все технологии печати позволяют сразу получить конструкционную деталь.

Качество печати

Учитывая, что в процессе 3D печати металлом на заказ происходит спекание/плавление частиц порошка, то получаемая деталь имеет небольшую шероховатость, которая убирается галтовкой. Чуть больше приложения сил в плане постобработки требуется местам соприкосновения со структурами поддержек. Если необходима деталь высокой точности, то необходимо закладывать при проектировании механическую обработку всех соприкасающихся поверхностей.

Сложность деталей

Технологии печати металлами позволяют работать с довольно сложными структурами, как формами, так и внутренними каналами и полостями. Никакая технология не позволит создать лопатки для турбин с внутренними каналами охлаждения, а SLM/DMLS - могут. Дополнительный плюс - получаемая прочность как у литья и возможность печатать сложные по форме детали позволяют использовать топологическую оптимизацию, что облегчает вес и уменьшает расход материала.

Услуги 3d печати из металла

Свободный проспект, 11к5, 1 этаж
Москва, Россия

Телефоны

Время работы

Пн - Пт: с 10 00 - 19 00

Алюминий

3D печать алюминием – относительно новая технология в производстве металлических изделий повышенной прочности. Используя сплавы алюминия, можно создавать практически любые изделия – от домашнего декора и сувениров до деталей производственного оборудования или даже самолетов.

Компания SPRINT3D уже сейчас применяет технологии 3D печати алюминием для своих клиентов. Мы используем новейшее оборудование – 3Д принтер для печати из алюминия Renishaw AM400 (SLM), позволяющий выращивать изделия практически любой сложности на основе металлических порошков.

Предлагаем вам подробнее узнать о 3D печати алюминием, ее возможностях и преимуществах.

Почему трехмерная печать алюминием – это новый шаг в производстве

Первое и главное – это используемые материалы. Применяется не просто порошковый алюминий. Сам по себе материал достаточно податливый. Но при смешивании наночастиц с сырьем происходит кристаллизация, сильно повышающая прочность готовых изделий и препятствующая образованию трещин при их затвердевании.

Впервые технология была успешно применена именно в сегменте авиакосмической промышленности. Широким массам она была практически недоступна. Коммерческий/промышленный 3Д принтер для печати из алюминия – новое явление. Но уже сегодня он решает самые сложные задачи:

Позволяет выполнять мелкосерийное производство металлических изделий. Основное преимущество – высокая геометрическая точность, которая ранее была недоступна.
Подходит для мелкосерийного производства и печати опытных образцов. Например, для проверки эргономики изделия и проведения необходимых проверок.
Это оптимальный вариант для изготовления оснастки. Сложность, размеры, геометрия – все индивидуально.

Мы используем наиболее подходящий производственный материал – сплав на основе алюминия AlSi10Mg-0403. В его составе алюминий, легированный кремнием (не более 10%), магний, прочие компоненты в небольшом количестве. Благодаря кремнию сплав становится гораздо прочнее, чем чистый алюминий. Кроме того, на поверхности напечатанных изделий формируется оксидный слой, обладающий повышенной коррозийной стойкостью. Ее даже можно усилить, используя технологию химического анодирования.

4 ключевых преимущества 3D печати алюминием

Достоинств гораздо больше, но мы сконцентрируемся на главных:

Увеличенная гибкость в проектировании и производстве. Например, технология позволяет создавать сложные внутренние каналы, сетчатые структуры и бионические элементы. Ранее подобное требовало серьезной работы специалистов и внедрения дорогостоящих технологий в производство.
Короткие сроки проектирования и производства. 3D печать алюминием гораздо проще и быстрее, чем создание аналогичных изделий другими методами. В первую очередь благодаря максимальной автоматизации процесса.
Уменьшенная масса готовых изделий. Аналогичные заготовки, выполненные по другим технологиям, весят больше. Это ставит некоторые ограничения в плане эксплуатации и внедрения их в различные агрегаты, инструменты и механизмы.
Сниженные финансовые издержки на производстве. При том же бюджете и объеме материала есть возможность изготовить численно большую партию изделий и в целом сократить расходы минимум на несколько процентов.

Существующие математические модели, которые использовались для трехмерной печати на другом оборудовании, можно быстро и недорого оптимизировать для 3D печати алюминием на новом оборудовании. На всех этапах производства обеспечивается контроль изделий. Для этого мы используем компьютерную томографию. Это позволяет исключить даже малейшие дефекты.

Наш 3Д принтер для печати из алюминия AM400

AM400 – это универсальный принтер, позволяющий работать не только с упомянутым AlSi10Mg-0403, но и другими металлическими порошками. Но мы используем его преимущественно именно в связке с алюминиевыми порошковыми материалами. Одно из ключевых достоинств данного принтера – возможность быстрой перестройки системы печати между разными типами металла. Это сокращает время на производство и позволяет на одной машине работать с отличающимися материалами.

Основные параметры модели:

Рабочая площадь: 25 см × 25 см x 30 см.
Процесс сплавления и получения 3D-объекта проходит в аргоновой среде.
Уровень использования аргона – минимум на 60% ниже, нежели в аналогах.

Принтер уже нашел широкое применение в аэрокосмическом производстве. Причина – возможность снизить массу изделия, сохранив все его параметры и показатели прочности. AM400 позволяет создавать особенно сложные детали. К примеру, со сложными внутренними контурами охлаждения. Ранее подобное было невозможно в силу использования устаревших методов литья металлами. Они не позволяли создавать модели высокой сложности.

3Д принтер для печати из алюминия AM400 оптимально подходит для производства небольших партий изделий. Но при необходимости может быть использован и для серийного производства.

Печать металлом на 3D принтере на заказ: алюминий, металлические сплавы

Также по отдельному согласованию возможна 3D-печать из других алюминиевых порошков, используемых для 3Д-принтеров компании SLM, а именно AlSi7Mg, AlSi9Cu3 и AlMg4,5Mn0,4.

Изделия из алюминия, напечатанные с помощью SLM-технологии, характеризуются однородной плотной структурой.

Технология 3D-печати SLM

3D-печать по SLM-технологии происходит следующим образом: в процессе 3D-печати гранулированный алюминиевый порошок распределяется тонким слоем (от 20 μm — 75 μm и до 100 μm) на перемещающейся по вертикали платформе, затем с помощью двойного лазерного луча слой за слоем порошок расплавляется до тех пор, пока материал не превращается в однородную металлическую массу. Процедура происходит в закрытой камере с инертными газами. По окончании 3Д-печати изделие остывает, очищается от лишнего порошка и отправляется на постобработку, где происходит удаление структур поддержки.

3D-принтер SLM

В линейке оборудования компании SLM на данный момент есть три 3D-принтера, главным отличием которых является размер камеры. Мы печатаем на средней по размерам машине SLM 280 HL, печатная камера которой помещает объекты размером 280 х 280 х 350 мм. Такой 3D-принтер может работать не только с алюминием, но также позволяет печатать из стали, жаропрочных сплавов, кобальт-хрома и титана. Самый большой 3Д-принетр компании SLM имеет рабочую камеру с размерами 500 x 280 x 325 мм. Если вам необходимо напечатать изделие с большими габаритами (до 500 мм) или для 3D-печати требуется нестандартный материал, обратитесь к нам, мы будем рады обсудить наши возможности и выполнить такие работы для вас.

Особенности моделирования для 3D-печати методом SLM

При создании цифровой 3D-модели для 3D-печати SLM методом важно помнить, что выращиваются структуры поддержки из алюминия, которые будут полностью поддерживать изделие со стороны, повернутой к основанию рабочей камеры 3D-принтера. Обычно заранее неизвестна конфигурация структур поддержки, так как они строятся автоматически программным обеспечением 3D-принтера. Удаление структур поддержки почти полностью происходит вручную, поэтому является кропотливой и сложной работой.

При необходимости с помощью программного обеспечения можно задавать конкретные места в изделиях, где не должно быть структуры поддержки. Однако следует помнить, в этом случае возможно изменение геометрии неподдерживаемых элементов модели. Кроме того, иногда 3D-модель специально размещается в камере 3Д принтера таким образом, чтобы некоторые элементы изделия отпечатались без поддержек, но при таком методе увеличивается стоимость 3D-печати из-за построения длинных структур поддержки, ведущих к размещенной под углом стороне изделия.

Подробные технические характеристики алюминия от компании SLM вы найдете в брошюре .

Требования к дизайну модели

Минимальная толщина стенки: 0.4 мм
Минимальная толщина выпуклой или выгравированной детали: 0.5 мм
Точность: 0.2 мм на деталь до 10 см и не более 1-2% на размер более 10 см
Максимальный размер модели: 280 х 280 х 350 мм
Минимальный размер модели: 3 х 3 х 3 мм
Минимальный диаметр отверстия для удаления порошка: 2 мм
Минимальное расстояние между двумя частями или стенками: 1 мм
Формат файлов: STL

Услуги 3D печати

Технологии, которые мы используем. Стоимость изготовления:

Технология SLA (Stereolithography)

SLA (Stereolithography) – технология аддитивного производства 3d моделей, прототипов и готовых изделий из жидких фотополимерных смол. Отвердевание смолы происходит за счет облучения ультрафиолетовым лазером или другим схожим источником энергии.

Печать моделей из фотополимера методом SLA — от 90 руб./см3
Минимальная сумма заказа — 1000 руб.
Срок выполнения заказа — от 1 рабочего дня

Технология SLM (Selective Laser Melting)

SLM – метод аддитивного производства для создания изделий сложной конструкции за счет плавки реактивных и не реактивных порошковых металлов.

Расчет стоимости производится в индивидуальном порядке по вашему ТЗ
Минимальная сумма заказа — расчет по ТЗ Заказчика
Срок выполнения заказа — от 5 рабочих дней

Технология SDL (Security Development Lifecycle)

Это технология ламинирования селективным прессованием. Трёхмерная печать осуществляется на основе бумаги. Суть её заключается в том, что слои бумаги выстилаются, между слоями выборочно наносится клеевой состав, прототип прессуется и осуществляется вырезка.

Печать полноцветных моделей — от 70 руб./см3
Минимальная сумма заказа — 5000 руб.
Срок выполнения заказа — от 5 рабочих дней

Технология PolyJet

Печать с высокой точностью фотополимерными смолами осуществляется по технологии PolyJet (на платформу построения наносятся жидкий полимерный материал, который отверждается ультрафиолетовой лампой).

Печать изделий из полимера по технологии PolyJet — от 110 руб./см3
Минимальная сумма заказа — 2000 руб.
Срок выполнения заказа — от 3 рабочих дней

Технология FDM (Fused Deposition Modeling)

С помощью данной технологии печатаются объекты путем подачи расплавленной нити пластика на рабочую поверхность 3Д принтера через экструдер. Принтеры работающие по технологии FDM позволяет создавать модели, которые способны выдерживать не только механические нагрузки, но и высокую температуру.

Печать изделий из пластика ABS PLA — от 8 руб./см3
Минимальная сумма заказа — 500 руб.
Срок выполнения заказа — от 1 рабочего дня

Технология SLS (Selective Laser Sintering)

SLS— селективное лазерное спекание, технология основана на послойном спекании порошкового материала с помощью лазера.

Печать моделей и прототипов из полиамида — от 110 руб./см3
Минимальная сумма заказа — 3000 руб.
Срок выполнения заказа — от 3 рабочих дней

С недавних пор все большей популярностью пользуется 3Д печать прорезиненными материалами, такими, как Rubber, FLEX и др. Главное отличие этого типа филамента от классической пластиковой нити – мягкость и пластичность, которые присущи не только прутку, но и готовому изделию.

Печать изделий из гибкого пластика Rubber, FLEX — от 10 руб./см3
Минимальная сумма заказа — 1000 руб.
Срок выполнения заказа — от 1 рабочего дня

Технология CJP (Color Jet Printing)

3D печать из гипсополимера по технологии CJP (Color Jet Printing). Гипс склеивается и окрашивается в 400 000 цветов. Доступная полноцветная печать для создания прототипов, макетов, а так же различных фигур.

Печать прототипов из гипса по технологии CJP — от 60 руб./см3
Минимальная сумма заказа — 2000 руб.
Срок выполнения заказа — от 3 рабочих дней

Какой файл нам нужно предоставить для 3D печати?

Для изготовления трехмерной модели необходим соответствующий файл, созданный в программе для 3D моделирования. В работу принимаются файлы в формате STL. Если в Вашем распоряжении нет необходимой модели, наши специалисты осуществят моделирование по предоставленным чертежам и эскизам (услуги 3D печати).

С помощью 3D печати создаются предметы промышленного дизайна, прототипы изделий, функциональные модели, макеты различных архитектурных конструкций, сувенирная продукция и многие другие объекты. Изготовление различных моделей методом 3D-печати сейчас используется во многих сферах: дизайн, макетирование, медицина, стоматология, прототипирование, машиностроение, ювелирное дело.

Для различных видов печати нашими специалистами используется разное оборудование. В своей работе мы используем 3D принтеры работающие по технологиям: FDM, SLA, SLM. Все модели изготавливаются исключительно из высококачественного материала.

Стоимость 3D печати в первую очередь зависит от того, на каком устройстве она производится и используемого материала. Инженеры нашей компании рассчитают полную стоимость работ после получения файла с информацией о необходимой модели. Помимо всего прочего, расчет стоимости будет происходить с учетом аудита модели и конструирования поддержек, которые необходимы для построения объекта (услуги 3D печати).

Заявки оформляются в специальной форме на нашем сайте. Задать вопросы, касающиеся изготовления 3D моделей, также можно на сайте компании.

Компания 3DMALL оказывает услуги 3D сканирования. Специалисты осуществят сканирование объектов любых размеров с высокой детализацией и точностью.

SLM печать металлом на заказ: высокоточная сталь

Возможна 3D-печать из других металлических порошков, используемых для 3D-принтеров компании SLM, а именно 1.2344 (H13), 1.4540 (15-5PH) и 1.4542(17-4PH) по отдельному согласованию.

Металлические изделия, которые изготавливаются с помощью данной технологии 3D-печати, характеризуются однородной плотной структурой, обладают высокой твердостью и прочностью, а также устойчивы к коррозии.

Суть технологии 3D-печати SLM (Selective Laser Melting или метода селективного лазерного плавления) заключается в том, что металлический порошок полностью расплавляется, превращаясь в однородную металлическую массу.

В процессе 3D-печати гранулированный стальной порошок распределяется тонким слоем (от 20 μm — 75 μm и до 100 μm) на платформе, которая опускается по вертикали, а печать изделия производится с использованием двойного лазерного луча, расплавляющего порошок слой за слоем. Процедура происходит в закрытой камере с инертными газами. По окончании 3Д-печати модель остывает, очищается от лишнего порошка и передается на постобработку, основной задачей которой является удаление структур поддержки.

В линейке 3D-принтеров компании SLM на данный момент есть три 3D-принтера, которые отличаются преимущественно размерами камеры. Мы печатаем на средней по размерам системе SLM 280 HL, рабочая камера которой позволяет создавать объекты размером 280 х 280 х 350 мм.

Данный 3D-принтер может работать не только со сталью, но также позволяет печатать из кобальт-хрома, жаропрочных сплавов, алюминия и титана. Рабочая камера самого большого по размерам 3Д-принтера компании SLM рассчитана на изготовление изделий с габаритами 500 x 280 x 325 мм.

Если вам необходимо отпечатать изделие редким материалом или вы хотели бы изготовить прототип большого размера (вплоть до 500 мм), то мы будем рады обсудить наши возможности и выполнить такие работы для вас.

Главное при создании цифровой 3D-модели - помнить, что при 3D печати методом SLM со стороны основания камеры 3D-принтера выращиваются структуры поддержки из стали, которые позволяют сохранить форму изделия в процессе печати.

Как правило, структуры поддержки автоматически выстраиваются программным обеспечением 3D-принтера, и заранее предугадать их количество невозможно. При этом удаление структур поддержки всегда является кропотливой и сложной работой, которая делается практически полностью вручную.

В качестве экспериментальной работы при необходимости с помощью программного обеспечения можно задавать конкретные места в изделиях, где структуры поддержки выращиваться не должны. Однако в этом случае возможен риск изменения геометрии элементов изделия, которые остались без поддержки.

Кроме того, иногда практикуется размещение 3D-модели в камере 3D-принтера под специально рассчитанным углом с тем, чтобы некоторые элементы изделия отпечатались без поддержек. Это позволяет достичь цели и избежать построения структур поддержек в заданных местах, но в то же время при таком подходе значительно увеличивается стоимость 3D-печати за счет построения длинных структур поддержки, ведущих к стороне изделия, размещенной под углом.

Подробные технические характеристики инструментальной и нержавеющей стали от компании SLM вы найдете в брошюрe с информацией о материалах для 3D-печати.

Читайте также: