3D nyomtatás alumíniumból. Fém D-nyomtatás - alkalmazás

Vásárolhat alumínium műanyagot 3D nyomtatóhoz a legjobb áron Moszkvában egy világhírű gyártótól, Oroszország egész területén történő kiszállítással online áruházunkban. A termékcsalád a legnépszerűbb ABS- és PLA-szálak tisztességes választékát tartalmazza az amatőr és professzionális modellezésben nagy és kis orsókban, amely lehetővé teszi a kiosztott ésszerű felhasználást. készpénzés optimalizálja a költségeket minden egyes projekthez. A legkényelmesebben a weboldalon rendelhet műanyagot alumínium 3D nyomtatóhoz, de ha kérdése van, szakembereink is tanácsot adnak.

Műanyag 3D nyomtatóhoz (alumínium)

Weboldalunkon számos különféle izzószálat vásárolhat, beleértve a 3D nyomtatóhoz való műanyagot (alumínium). Az online áruház kétféle anyagot kínál - PLA és ABS.

PLA műanyag alumínium 3D nyomtatáshoz

Az anyag az egyik legnépszerűbb poliaktid alapú bioműanyag. Javított mechanikai és környezeti tulajdonságok jellemzik. A nyomtatókhoz való PLA műanyag (alumínium) teljesen biztonságos az emberi egészségre, és ha az anyaggal 3D berendezésen dolgozik, enyhén érezhető édes szagot bocsát ki.

A nyomtatás alacsony hőmérsékleten is lehetséges a munkaállvány melegítése nélkül. Az anyag könnyen kölcsönözhető megmunkálás, alacsony a zsugorodása. A 3D modellek használata párás környezetben nem javasolt.

ABS műanyag alumínium 3D nyomtatáshoz

Weboldalunkon kiválaszthatja a kívánt műanyag szál átmérőt, amely ideális nyomtató extruderéhez. A termékkatalógus 1 kg-os és 0,75 kg-os orsókat tartalmaz 2,85 mm és 1,75 mm műanyag menet átmérővel.

Webáruházunk klasszikus megjelenésű ABS műanyagot (alumínium) árul. Ez a fajta izzószál ideális az additív gyártás világának felfedezéséhez. A műanyaggal alacsony hőmérsékleten dolgozhat, a kész alkatrészek pedig könnyen mechanikusan megmunkálhatók.

Műanyag (alumínium) gyártója 3D nyomtatáshoz

Weboldalunk a műanyagok (alumínium) széles választékát mutatja be orosz cég PrintProduct. A cég fogyóeszközöket gyárt 3D-s berendezésekhez, és megbízható beszállító, amely nemcsak Oroszországban, hanem Oroszországban is felelős termékeiért. külföldi országok. A cég termékpalettája nagyszámú különféle típusok műanyag - körülbelül 30 elem. A PrintProduct saját laboratóriummal rendelkezik, amely hozzájárul a gyártási kapacitások bővítéséhez és a fogyóeszközök páratlan minőségéhez.

A cég partnerei nagyok termelő szervezetek V különböző iparágak, egészségügyi intézmények, tudományos vállalkozások stb. A cég már eddig is óriási mértékben hozzájárult az additív gyártás fejlődésének történetéhez, és napról napra fejleszti szakmai színvonalát.

Vásároljon műanyagot (alumíniumot) a legjobb ár tól től hazai gyártó Már most kinyomtathatja a Terméket, ha néhány percen belül leadja a rendelést.

Gyors szűrő

PLA

CSÍPŐ

A 3D nyomtatásban ma nincs melegebb trend, mint a fém. Elmondjuk az otthoni fémnyomtatásról, hogyan történik ipari mérleg, technológiákról, alkalmazásokról, nyomtatókról, folyamatokról, árakról és anyagokról.

Az elmúlt néhány évben a fém 3D nyomtatás aktívan népszerűvé vált. És ez teljesen természetes: minden anyag a praktikus és esztétikai tulajdonságok egyedi kombinációját kínálja, és termékek, prototípusok, miniatúrák, dekorációk, funkcionális alkatrészek, sőt konyhai eszközök széles skálájához is alkalmas lehet.

A fém 3D-nyomtatás azért vált ilyen népszerűvé, mert a nyomtatott tárgyak tömegesen gyárthatók. Valójában egyes nyomtatott részek ugyanolyan jók (ha nem jobbak), mint a hagyományos módszerekkel készültek.

A hagyományos gyártás során a műanyag és fém megmunkálása meglehetősen pazarló lehet - sok a hulladék és sok felesleges anyag kerül felhasználásra. Amikor egy repülőgépgyártó fémből készít alkatrészeket, az anyag akár 90%-át egyszerűen levágják. A 3D nyomtatott fém alkatrészek kevesebb energiát igényelnek, és a hulladék mennyisége minimálisra csökken. Az is fontos, hogy a végső 3D nyomtatott termék akár 60%-kal könnyebb legyen, mint egy hagyományos alkatrész. Egyedül légi közlekedési ágazat– főként súly- és üzemanyag-megtakarítás révén – dollármilliárdokat lehetne megtakarítani.

Tehát mit kell tudnunk a fém 3D nyomtatásról?

3D fémnyomtatás otthon

Ha olyan tárgyakat szeretne otthon készíteni, amelyek fémnek tűnnek, a legjobb megoldás, ha fémezett PLA-szálakat nézeget (Fotó: colorFabb)

Hol kezdje, ha otthon szeretne fémtárgyakat nyomtatni? Tekintettel a valódi fém 3D-nyomtatáshoz szükséges rendkívül magas hőmérsékletekre, ez egy hagyományos FDM 3D nyomtatóval nem valósítható meg.

Nem valószínű, hogy ebben az évtizedben lehet majd otthon nyomtatni folyékony fémmel. Valószínűleg 2020-ig nem lesz otthon dedikált nyomtatója. De néhány év múlva, ahogy a nanotechnológia fejlődik, jelentős fejleményeket láthatunk az új alkalmazások terén. Ezt lehetne 3D-ben nyomtatni vezető ezüsttel, ami nagyjából ugyanúgy bocsátana ki, mint a 2D otthoni nyomtatók. Akár egy tárgyba is keverhető lesz különféle anyagok mint a műanyag és a fém.

Anyagok otthoni fém 3D nyomtatáshoz

Annak ellenére, hogy otthon nem nyomtathat valódi fémtárgyakat, használhatja a műanyag izzószálat, amelyhez fémpor van hozzáadva. A Bestfilament, a ColorFabb, a ProtoPasta és a TreeD Filaments érdekes fém-PLA kompozit szálakat kínál. Ezek a filamentumok jelentős százalékban tartalmaznak fémporok, elég rugalmasak maradnak ahhoz, hogy alacsony hőmérsékleten (200-300 Celsius) szinte bármilyen 3D nyomtatón kinyomtassák. Ugyanakkor elegendő fémet tartalmaznak ahhoz, hogy a végső tárgy kinézzen, érezzen, sőt súlya is legyen, mint a fémnek. A vasalapú szálak bizonyos körülmények között még rozsdásodnak is.

De mehetünk tovább. Általában legfeljebb 50 százalék fémport adnak a 3D nyomtatószálhoz. BAN BEN holland cég A Formfutura azt állítja, hogy 15 százalékos PLA-val 85 százalékos fémpor-tartalmat tudtak elérni. Ezeket a szálakat MetalFil Ancient Bronze-nak és Metalfil Classic Copper-nek nevezik. Még „mérsékelt” 190-200 Celsius fokos hőmérsékleten is nyomtathatók.

Filamentorsók fém 3D nyomtatáshoz, jelen esetben a SteelFill és CopperFill colorFabb (Acél és bronz), Ancient Bronze (Ancient Bronze) a Formfuturától

Itt Főbb pontok az otthoni fémnyomtatásról

• Egyedi fémes felületet és megjelenést biztosít
• Ideális ékszerekhez, figurákhoz, háztartási eszközökhöz, másolatokhoz
• Tartósság
• Az objektumok nem rugalmasak (a szerkezettől függ)
• A tárgyak nem oldódnak fel
• Nem tekinthető élelmiszer-biztonságosnak
• Tipikus nyomtatási hőmérséklet: 195 - 220 °C
• Rendkívül alacsony hűtési zsugorodás
• Nincs szükség asztalfűtésre
• A nyomtatás bonyolultsága magas, a fúvóka hőmérsékletének, előtolási sebességének finomhangolása, utófeldolgozás szükséges

Otthoni nyomtatójának előkészítése fém 3D nyomtatáshoz

Mivel a fém 3D-nyomatok előállítása a szokásosnál nehezebb, előfordulhat, hogy frissítenie kell a 3D nyomtató fúvókáját, különösen, ha arról beszélünk a belépő szintű nyomtatóról. A fémszál gyorsan elhasználja. Vannak kopásálló forró végek (például az E3D V6), amelyek maguk is fémből vannak. Ellenállnak a magas hőmérsékletnek, és a legtöbb nyomtatóhoz illeszkednek. Készüljön fel a fúvókák gyakori cseréjére, mert a fémszál nagyon koptató.

Gondoskodnia kell a felület végső kidolgozásáról is (tisztítás, csiszolás, kenés, viaszozás vagy alapozás), hogy a nyomtatott fémtárgy a várt módon ragyogjon.

Mennyibe kerül egy fémszál a 3D nyomtatáshoz?

És mennyibe kerül a fémszál a 3D nyomtatáshoz? - kérdezed. Íme néhány példa:

• Egy 500 grammos BFSteel és BFBronse orsó a Bestfilamenttől 1600-1800 RUR
• A ColorFabb 750 grammos Bronzefill-tekercse 56,36 dollárba kerül
• A ColorFabb 750 grammos Copperfill-tekercse 56,36 dollárba kerül
• A Protopasta polírozható rozsdamentes acél PLA kompozitja 56 dollárba kerül 56 grammra
• A Protopasta rozsdás mágneses vas PLA kompozitja 34,99 dollárba kerül 500 grammonként

Fém 3D nyomtatás az iparban

De mi van, ha többre van szüksége minőségi eredmény vagy akár csak fém 3D nyomtatás? Érdemes valódi „fém” 3D nyomtatót vásárolni üzleti igényekhez? Nem ajánljuk – hacsak nem tervezi, hogy minden nap megcsinálja. Egy professzionális fém 3D nyomtató drága: az EOS vagy a Stratasys készülékei 100-500 ezer dollárba kerülnek. Ráadásul a költségek még magasabbak lesznek, hiszen egy kezelőt, egy munkást kell felvennie a készülék karbantartására, valamint a nyomatok végső kidolgozására (például polírozásra). Csak egy megjegyzés: 2016-ban nem volt megfizethető fém 3D nyomtató.

A fém 3D nyomtatás költségeinek csökkentése

Ha nem kíván fém 3D-nyomtatással foglalkozó vállalkozást nyitni, de mégis szüksége van egy professzionálisan, 3D nyomtatón elkészített fém alkatrészre, jobb, ha felkeresi a megfelelő céget, amely ilyen szolgáltatásokat nyújt. A 3D nyomtatási szolgáltatások, például a Shapeways, a Sculpteo és az iMaterialise közvetlen fémnyomtatást kínálnak.

Jelenleg a következő fém anyagokkal dolgoznak a 3D nyomtatásban:

• alumínium
• acél
• sárgaréz
• bronz
• Sterling ezüst
• Arany
• platina
• titán

Ha Ön ékszerész, rendelhet viaszmodelleket is nemesfémbe öntéshez.

Ha viaszmodellekről beszélünk, akkor a legtöbb esetben ezeket (az olvadás követi) fémekkel (beleértve az aranyat és ezüstöt is) történő nyomtatáskor használják. Nem minden megrendelést teljesítenek közvetlenül ezek a cégek. Jellemzően más, fém 3D nyomtatásra szakosodott cégekhez fordulnak a megrendelés teljesítéséhez. A hasonló szolgáltatások száma azonban világszerte rohamosan növekszik. Ráadásul a fém 3D nyomtatási technológia egyre elterjedtebb az ilyen szolgáltatásokat nyújtó cégeknél.

A nagyvállalatok azért szerették meg annyira a 3D nyomtatást, mert teljesen építhető vele automatizált vonalak, „topológiára optimalizált” alkatrészeket gyártanak. Ez azt jelenti, hogy csak akkor lehet precízen kiválasztani az alapanyagokat és az alkatrészeket vastagabbá tenni, ha nagyobb terhelést kell elviselniük. Általában az alkatrészek tömege jelentősen csökken, miközben szerkezeti integritásuk megmarad. És nem ez az egyetlen előnye ennek a technológiának. Egyes esetekben a termék lényegesen olcsóbbnak és szinte mindenki számára megfizethetőnek bizonyul.

Ne feledje, hogy a fém 3D nyomtatáshoz speciális CAD programok szükségesek a modellezéshez. Érdemes odafigyelni a Shapeways - 3D nyomtatási fém irányelvek ajánlásaira. Ha még tovább akar menni a témába, tekintse meg a Statasys információit a kapcsolódó 3D nyomtatókról és a fém 3D nyomtatás árnyalatairól.

Íme néhány példa a Benchy tesztmodell fém 3D nyomtatással árára:

• Fém műanyag: $22,44 (ex-alumínium, PLA alumíniummal)
• Rozsdamentes acél: $83,75 (burkolt, polírozott)
• Bronz: $299,91 (masszív, polírozott)
• Ezüst: $713,47 (masszív, tükörfényes)
• Arany: $87,75 (arany borítású, polírozott)
• Arany: 12 540 dollár(tömör, 18 karátos arany)
• Platina: 27 314 dollár(masszív, polírozott)

Ahogy az várható volt, a tömör fém 3D nyomtatás árai meglehetősen magasak.

Fém 3D nyomtatás. Alkalmazások

GE LEAP repülőgép-hajtóművek 3D-s nyomtatása az Avio Aero-nál (Fotó: GE)

Számos iparágban már használnak 3D nyomtatókat mindennapi tárgyak készítésére – lehet, hogy nem is tudja, hogy ezeket a tárgyakat nyomtatják.

• A legelterjedtebb eset a sebészeti és fogászati ​​implantátumok, amelyeket ma tekintenek a legjobb lehetőség betegek számára. Indoklás: Egyéni igényekre szabhatók.
• Egy másik iparág az ékszer. Itt a legtöbb gyártó felhagyott a gyanta 3D nyomtatással és a viaszöntéssel, és közvetlenül a fém 3D nyomtatásra vált.
• Emellett a repülőgépipar egyre inkább a 3D nyomtatott fémtárgyaktól függ. Az olasz Ge-AvioAero cég volt az első, amely a teljesen fémből készült 3D nyomtatással foglalkozott. Alkatrészeket gyárt LEAP repülőgép-hajtóművekhez.
• A fém 3D nyomtatást célzó másik iparág az autóipar. A BMW, az Audi, az FCA komolyan fontolgatja ezt a technológiát, nem csak prototípuskészítésnél (erre már jó ideje használnak 3D nyomtatást), hanem valódi alkatrészek gyártására is.

Mielőtt azonban a fém 3D-s nyomtatás valóban elindulna, néhány akadályt le kell győzni. És először is ez... magas ár, amelyet nem lehet alacsonyabbra tenni, mint a formázás során. Szintén probléma alacsony sebesség gyártás.

Fém 3D nyomtatás. Technológiák

A legtöbb fém 3D nyomtatási folyamat "porlasztott" porral kezdődik

Sokat beszélhetünk a „fém” 3D nyomtatókról, de a fő problémáik ugyanazok, mint bármely más 3D nyomtató esetében: szoftveres és hardveres korlátok, anyagoptimalizálás és multimaterialitás. Nem fogunk sokat beszélni szoftver, tegyük fel, hogy a legtöbb nagy speciális szoftvercég, mint az Autodesk, a SolidWorks és a solidThinking, a lehető legnagyobb mértékben igyekszik hangsúlyozni, hogy a 3D fémnyomtatási folyamat eredményeként bármilyen formát kaphat, amit csak akar.

Általánosságban elmondható, hogy a fém nyomtatott részek olyan erősek lehetnek, mint a hagyományos eljárásokkal készült alkatrészek. A DMLS technológiával készült alkatrészek rendelkeznek mechanikai tulajdonságok, öntéssel egyenértékű. Ráadásul a jó „fém” 3D nyomtatón készült tárgyak porozitása elérheti a 99,5%-ot. Valójában a Stratasys gyártó azt állítja, hogy a 3D-s nyomtatott fém alkatrészek az ipari szabványok felett teljesítenek, ha sűrűségre tesztelik.

A 3D nyomtatott fémek különböző felbontásúak lehetnek. A nagyon nagy felbontású A rétegvastagság 0,0008 - 0,0012", az X/Y felbontás pedig 0,012 - 0,016" A minimális furatátmérő 0,035 - 0,045".

Nézzük azonban meg, milyen típusú fém 3D nyomtatási technológiák léteznek.

Fém 3D nyomtatási eljárás #1:

Fém 3D nyomtatási eljárás, amelyet a legtöbb releváns vállalat használ ma nagy cégek, az úgynevezett Powder Bed Fusion. Ez a név azt jelzi, hogy valamilyen energiaforrás (lézer vagy más energiasugár) megolvasztja a „porlasztott” port (azaz fémport, amelyet finoman gömb alakú részecskékre őrölnek), így a nyomtatott tárgy rétegei keletkeznek.

Nyolc van a világon nagy gyártók fém 3D nyomtatók, amelyek már használják ezt a technológiát; Amíg itt beszélünk, egyre több ilyen cég van. Legtöbbjük Németországban található. Technológiájuk az úgynevezett SLM ( Szelektív lézer Olvadás – szelektív lézeres olvasztás) vagy DMLS (Direct Metal Laser Sintering – fémek közvetlen lézeres szinterezése).

Fém 3D nyomtatási folyamat #2:

Az ExOne 3DP technológiája por kötéssel nyomtat fémtárgyakat, mielőtt kovácsműhelyben kiégetné (fotó: ExOne)

Egy másik professzionális megközelítés, amely szintén por alapot használ, a Binder Jetting nevet viseli. Ebben az esetben a rétegeket fémrészecskék összeragasztásával, majd magas hőmérsékletű kemencében történő szinterezésével (vagy olvasztásával) alakítják ki - ugyanúgy, mint a kerámiák esetében.

Egy másik lehetőség, amely szintén hasonló a kerámiával való munkához, a fémpor fémpépbe keverése. A pneumatikus extrudálásos 3D nyomtató (hasonlóan a fecskendős bionyomtatóhoz vagy az olcsó élelmiszernyomtatóhoz) 3D objektumokat állít elő. A kívánt forma elérésekor a tárgy a sütőbe kerül, azaz. a kohóban

Ezt a megközelítést használják a Mini Metal Makerben, amely nyilvánvalóan az egyetlen olcsó "fém" 3D nyomtató.

Fém 3D nyomtatási folyamat #3:

Úgy tűnhet egyetlen folyamat A 3D nyomtatás, amely a fémekkel való megmunkáláson kívül marad, rétegenkénti leválasztás. Ez nem teljesen igaz. Természetesen egyes asztali eszközökön nem működik a fémszálak egyszerű rögzítése az alapra. Ezt azonban nagyon nagy kohászati ​​cégek is megtehetik. És meg is teszik. Két lehetőség van a „fémlerakással” való munkavégzésre.

Az egyiket DED-nek (Directed Energy Deposition – anyaglerakás irányított energia hatás segítségével) vagy Laser Claddingnak (lézeres burkolat, felületkezelés) hívják. Itt lézersugárral olvasztják a fémport, amely lassan felszabadul és réteggé szilárdul, a port pedig egy robotkar táplálja.

Általában minden folyamatban van a folyamat zárt kamrában, de az MX3D projektben hagyományos 3D nyomtatási technikákat alkalmaztak egy teljes méretű híd megépítéséhez. Egy másik lehetőség a fémleválasztásra az EBAM (Electron Beam Additive Manufacturing - Electron Beam Additive Manufacturing) additív technológia elektronsugár), amely lényegében forrasztás, amelyben nagyon nagy teljesítményt használnak egy 3 mm-es titánhuzal megolvasztásához elektronsugár, és az olvadt fém nagyon nagy kész szerkezeteket alkot. Ami ezt a technológiát illeti, annak részleteit jelenleg csak a katonaság ismeri.

Fém 3D nyomtatás. Fémek

A tiszta titán (Ti64 vagy TiAl4V) az egyik leggyakrabban használt fém a 3D nyomtatáshoz, határozottan az egyik legsokoldalúbb, erős és könnyű. A titán előformázott olvadék- és ragasztóanyag-permetezési eljárást egyaránt használ, és elsősorban az orvosi iparban (személyi protézisekhez), valamint a repülőgépiparban, az autóiparban és a szerszámgépiparban (alkatrészek és prototípusok készítésére) használják. De van egy probléma. A titán nagyon reakcióképes és por formájában könnyen felrobban. Ezért szükséges, hogy a titán 3D nyomtatás vákuum vagy argon környezetben történjen.

A rozsdamentes acél az egyik legolcsóbb fém a 3D nyomtatáshoz. Ugyanakkor nagyon strapabíró, és számos gyártási, sőt művészi és formatervezési területen is használható. Az alkalmazott acélötvözet típusa kobaltot és nikkelt is tartalmaz, és nagyon nehezen törhető, és nagyon nagy rugalmasságú. A rozsdamentes acélt szinte kizárólag az iparban használják.

Az Inconel a Special Metals Corporation által gyártott szuperötvözet, és bejegyzett védjegy. Az ötvözet főként nikkelből és krómból áll, és nagyon hőálló. Ezért az olaj-, vegyiparban és a repülőgépiparban (fekete dobozokhoz) használják.

Könnyűsége és sokoldalúsága miatt az alumínium nagyon népszerű a 3D nyomtatásban. Általában alumínium alapú ötvözetek használatosak.

Ennek az ötvözetnek nagyon nagy a fajlagos szilárdsága (azaz a szilárdság osztva a sűrűséggel, ami általában azt az erőt jelzi, amely egységnyi területen szükséges a töréshez). Leggyakrabban turbinák, fogászati ​​és ortopédiai implantátumok gyártásánál használják, bárhol a 3D nyomtatás domináns technológiává vált.

Néhány kivételtől eltekintve a rezet és a bronzot viaszolvasztási eljárásokban, de ritkán rétegolvasztási eljárásokban alkalmazzák. Az a tény, hogy ezek a fémek nem nagyon alkalmasak az ipar számára, gyakrabban használják őket művészeti és kézműves alkotások előállítására. A ColorFabb mindkét fémet egy speciális fémszál alapjaként kínálja.

Vas, beleértve mágneses, főként PLA-alapú filamentek adalékaként is használják, amelyeket például a ProtoPasta és a TreeD gyárt.

A legtöbb előolvasztó cég nemesfémeket, például aranyat, ezüstöt és platinát használhat 3D-s nyomtatásához. Itt az anyagok esztétikai tulajdonságainak megőrzése mellett fontos a munkavégzés optimalizálása költséges kezdőporral. A nemesfémek 3D-s nyomtatása szükséges ékszerekhez, orvosi alkalmazásokhoz és elektronikához.

Fém 3D nyomtatás. Nyomtatók

Még csak ne is kételkedjen – fém 3D nyomtató vásárlása nem hagyja sértetlenül a költségvetését. Ez legalább 100-250 ezer dollárba fog kerülni. Itt található a különféle „fém” nyomtatók listája, amelyek közül néhány megtalálható a 3D nyomtatási szolgáltatásokat nyújtó cégeknél.

Fém 3D nyomtató #1:

Sciaky EBAM 300 – fémszálas nyomtatás

Ha igazán nagy fémszerkezeteket kell nyomtatnia, a legjobb megoldás a Sciaky EBAM technológiája. Igény szerint szinte bármilyen méretű készülék megépíthető. Ezt a technikát főleg a repülőgépiparban és a hadseregben használják.

A Sciaky legnagyobb sorozatgyártású nyomtatója az EBAM 300. 5791 × 1219 × 1219 mm méretű tárgyakat nyomtat.

A vállalat azt állítja, hogy az EBAM 300 az egyik leggyorsabb kereskedelmi forgalomban kapható ipari 3D nyomtató. Egy repülőgéphez való három méteres titán alkatrészt 48 óra alatt nyomtatnak rá, miközben az anyagfelhasználás körülbelül 7 kg óránként. Általában a kovácsolt alkatrészek, amelyek általában 6-12 hónapig tartanak, 2 nap alatt elkészíthetők ezzel a 3D nyomtatóval.

A Sciaky egyedülálló technológiája nagy energiájú elektronsugarat használ egy 3 mm-es titánrudak megolvasztásához, tipikus lerakódási sebessége 3-9 kg/óra.

Fém 3D nyomtató #2:

Fabrisonic UAM - ultrahangos 3D nyomtatás

A nagy fémrészek nyomtatásának másik módja a Fabrisonic UAM (Ultrasound Additive Manufacturing Technology). Ennek a cégnek a készülékei háromtengelyes CNC marók, amelyekhez hegesztőfejeket adnak a folyamat additívitása érdekében.

A fémrétegeket először levágják, majd ultrahanggal hegesztik. A legtöbb nagy nyomtató A Fabrisonic 7200 2 × 2 × 1,5 m-es térfogatban működik.

Fém 3D nyomtató #3:

A legnagyobb fémporos 3D nyomtató a piacon a Concept Laser XLine 1000. A modellezési térfogata 630 × 400 × 500 mm, maga pedig egy ház méretű.

Az azt gyártó német cég, amely az egyik fő 3D nyomtatószállítója olyan repülőgép-óriások számára, mint az Airbus, a közelmúltban bemutatta. új készülék– Xline 2000.

Ez a berendezés két lézert használ, és a munkatérfogat 800 × 400 × 500 mm. Használt lézer technológia A Concept Laser LaserCUSING (a szelektív lézerfúzió egyik változata), amely lehetővé teszi acél, alumínium, nikkel, titán, nemesfémek és még néhány tiszta anyag (titán és kiváló minőségű acél) ötvözeteivel történő nyomtatást.

Fém 3D nyomtatás. Szolgáltatások

A világon több mint 100 cég kínál fém 3D nyomtatási szolgáltatásokat. Soroljuk fel a fogyasztók igényeinek leginkább megfelelő szolgáltatásokat.

#1 fém 3D nyomtatási szolgáltatás: Shapeways

A világ legnépszerűbb 3D nyomtatási szolgáltatása, a Shapeways kétféle szolgáltatást kínál. Fogyasztóként a professzionális tervezésű cikkek nagy választékából választhat, testreszabhatja azokat, majd kinyomtathatja azokat az Ön igényei szerint. A többi 3D nyomtatási szolgáltatáshoz hasonlóan a Shapeways is piacteret kínál a tervezőknek, ahol eladhatják és kinyomtathatják munkáikat. Shapeways is jó hely gyors prototípuskészítéshez: az ügyfelek ipari minőségű nyomtatók (EOS, 3D Systems) és személyre szabott műszaki támogatás előnyeit élvezhetik.

Fémek 3D nyomtatáshoz: alumínium, sárgaréz, bronz, arany, platina, bevonat nemesfémekkel, ezüst, acél. Ékszerekhez való viaszformák is kaphatók.

Fém 3D nyomtatási szolgáltatás #2: Sculpteo

A Shapeways-hez és az i.materialise-hez hasonlóan a Sculpteo egy online 3D-s nyomtatási szolgáltatás, amely lehetővé teszi, hogy bárki 3D-s modelleket tölthessen fel, és elküldje őket széleskörű anyagokat. Versenytársaihoz hasonlóan a Sculpteo is platformot biztosít a hobbibarátok és a szakemberek számára, hogy megjeleníthessék és eladhassák őket tervezési megoldások. A Sculpteo nyomtatóstállójában a 3D Systems, az EOS, a Stratasys és a ZCorp rendkívül professzionális gépei találhatók. Kiterjedt technikai dokumentáció segít azonosítani a tervezési hibákat és kiválasztani a megfelelő anyagot a projekthez.

Fémek 3D nyomtatáshoz: aluminid (műanyag alumínium részecskékkel), sárgaréz, ezüst.

Fém 3D nyomtatási szolgáltatás #3: iMaterialise

A Materialize egy olyan vállalat, amely ipari ügyfelekkel dolgozik a 3D nyomtatott termékek prototípusának elkészítésében. Mert hétköznapi felhasználókés a tervezők, a Materialize online 3D nyomtatási szolgáltatást kínál i.materialise néven. A Shapeway-hez hasonlóan ez a szolgáltatás is lehetővé teszi, hogy bárki feltöltse 3D-s terveit és kinyomtassa azokat. A cikk feltöltése és sikeres kinyomtatása után a tervező eladásra bocsáthatja az i.materalise webáruház galériájában, vagy konkrét kód beágyazásával a weboldalába.

Fémek 3D nyomtatáshoz: aluminid (műanyag alumíniumporral), sárgaréz, bronz, réz, arany, ezüst, acél, titán.

Fém 3D nyomtatási szolgáltatás #4: 3D Hubok

A 3D Hubokon keresztül kereshet magánszemélyeket és vállalkozásokat, akik 3D nyomtatási szolgáltatásokat kínálnak az Ön területén, feltölthet STL fájlokat (amelyek hibáit azonnal megvizsgálják), és közvetlenül kapcsolatba léphet a szolgáltatókkal a munka elvégzése érdekében. Az online 3D nyomtatási szolgáltatás lehetővé teszi az ajánlatok anyag, vásárlói értékelés, távolság és sok egyéb paraméter szerinti válogatását is. Bármilyen tárgyat is szeretne nyomtatni, valószínűleg van valaki a közelben, aki meg tudja csinálni. Jelentős mennyiségű anyag nyomtatható ipari minőségben, az ilyen anyagok a keresőmezőben HD jelzéssel rendelkeznek.

Fémek 3D nyomtatáshoz: alumínium, bronz, kobalt-króm, rozsdamentes acél, titán.

Jelenleg a fém 3D nyomtatás az egyik legígéretesebb technológia, amely a közeljövőben kiszoríthatja a modern prototípus-készítési módszereket.

A kutatók keményen dolgoznak azon, hogy a közeljövőben fémnyomtatókat vigyenek az építkezésekre. kohászati ​​iparés az élelmiszertermelésben.

Nem gondolja, hogy a "Terminátor" alkotói meg tudták jósolni a jövőt?

Képzeld csak el, hogyan fog megváltozni a világunk jobb oldala, ha a fémszerkezetek, szerkezetek gyártását mindannyian otthon is meg tudjuk teremteni.

Végtelenül beszélhetünk a fémnyomtatás kilátásairól, de először jobb, ha közelebbről megvizsgáljuk, melyek a modern 3D nyomtatók fémnyomtatáshoz.

Egészen a közelmúltig az öntést tartották az egyetlen olcsó és gazdaságilag előnyös módszernek a háromdimenziós fémszerkezetek gyártására.

Az FDM nyomtatók megjelenésével némileg megrendült hegemóniája, de a 2000-es évek elején kevesen hitték, hogy a 3D nyomtatási technológia olyan mértékben fejlődik, hogy napirendre kerül a kohászati ​​ipar átfogó újraformázásának kérdése. .

A térfogati tárgy rétegenkénti növekedésének elvét kezdetben csak a műanyaggal és agyaggal dolgozó eszközök létrehozásánál használták.

Sok idő telt el, mire megjelent egy 3D-s fémnyomtató, amely méltó versenytársa lehet a hagyományos fémgyártási módszereknek.

Fém 3D nyomtatási technológiák:

Tovább Ebben a pillanatban A fémnyomtatáshoz csak néhány technológia használható: lézeres 3D nyomtatók és tintasugaras nyomtatók. Mindkettő magában foglalja a „tinta” gondos és fokozatos rétegzését rétegről rétegre egy adott figura felépítéséhez. A mérnökök azonban számos módot találtak arra, hogy szilárd objektumot neveljenek az épület platformján.

Szelektív lézeres szinterezés

Az SLS technológia, más néven Közvetlen fémlézeres szinterezés, lehetővé teszi fémtárgyak készítését olvadó porból - fémagyagból. Ezt az anyagot először 1990-ben mutatták be Japánban. Aztán primitív formák faragására használták. Az iparban csak tíz évvel a felfedezése után kezdték használni.

A fémagyag fémforgács, szerves kötőanyag és víz keverékéből készül. Kiégetéskor a kötőanyag és a víz kiég, így a fémpor monolit tárggyá válik.

Frissen nyomtatott alkatrészek közvetlen fémlézeres szintereléssel:

Az SLS nyomtatók lézert használnak a fémagyag feldolgozására. A port egyenletes rétegben felviszik a platform felületére, majd speciális hengerrel elsimítják, majd a sablonban programozott módon lézersugárzás korrigálja a fémagyag réteget.

A folyamatot ismételjük újra és újra, amíg a figura el nem éri a kívánt méretet. A nyomtatás egy speciális kamrában történik, oxigénmentes környezetben, amelyben folyamatosan magas hőmérsékletet tartanak fenn. Az SLS nyomtatási technológiát jól szemlélteti az alábbi videó:

A mérnökök szerint a szelektív lézeres szinterezéssel készült termékek porozitásuk és szilárdságuk tekintetében felülmúlják a hagyományos módszerrel előállított fémdarabokat.

Érdekes módon az ipari lézeres 3D nyomtatókat már olyan óriások is használják, mint pl General Electric Repülés.

Elektronsugár olvadás

Az EBM technológia lényegében nem különbözik az SLS/DMLS fémnyomtatástól. Az egyetlen különbség az elektromos sugaras olvasztás között, hogy a lézersugár helyett a fémagyagot irányított elektromos impulzusok segítségével olvasztják.

A vákuumban működő nagy teljesítményű elektronsugarak nagyobb részletgazdagságot biztosítanak a nyomtatott tárgyakon. Az elektronsugarat ugyanis nem a nyomtatófej mozgatásával, hanem mágneses mezők manipulálásával, vagyis sokkal pontosabb szinten állítják be.

Ipari 3D nyomtató Arcam Q10:

A lézerlencsék helyett elektromágneses alkatrészek használata költséghatékonyabbá teszi az EBM nyomtatókat, mint a lézeres berendezéseket. Ezen felül jobb teljesítményt nyújtanak. Nézze meg, hogyan működik a készülék ebből a típusból videón megtekinthető:

Érdemes rögtön elmondani, hogy a fenti technológiák messze vannak a határaiktól, és még jobbá válhatnak. Annak ellenére, hogy a tervezők nagy pontosságú berendezést használnak, amely meghaladja hagyományos módszerek fémfeldolgozás, a nyomtatott termékelrendezések tervezésekor figyelembe kell venni a zsugorodást 8%-ról 30%-ra. Ezt a „tinta” fizikai tulajdonságai magyarázzák.

Ezenkívül ne felejtsük el, hogy az EBM és SLS/DMLS gépek germánium és gyémánt lencsékkel, összetett elektromágneses eszközökkel és ezüstözött vagy aranyozott tükrökkel vannak felszerelve, ezért a berendezés költsége csak a nagyipari vállalatok számára teszi jövedelmezővé a vásárlást. központok.

Olvasztott tintasugaras modellezés

Az FDM vagy fused deposition modellezési technológiát elsősorban olyan nyomtatókban használják, amelyek műanyaggal, viasszal és gyantával dolgoznak.

A használó eszközök működési elve ezt a technológiát nagyon egyszerű: az olvadt anyagot egy extruderen keresztül egy lehűtött építkezési platformra préselik, ahol rétegről rétegre megszilárdul, kialakítva a kívánt tárgyat. A fém 3D nyomtatás az olvasztott leválasztásos módszerrel a jelenleg elérhető legegyszerűbb fémnyomtatási módszernek tekinthető. Természetesen nem mentes a hiányosságaitól.

A fémagyag (réz, acél, vas, bronz, ezüst és arany) formájában rendelkezésre álló „tinták” bősége ellenére a jelenlegi FDM-berendezések nem alkalmasak fémtárgyak nagy tisztaságú és részletes nyomtatására.

A hasonló elven működő készülékek közül kiemelhető a The Mini Metal Maker.

Az alábbiakban egy videó, amely részletesen bemutatja a fémnyomtatási folyamatot ezzel a géppel:

Nagyon valószínű, hogy belátható időn belül mindenki otthonában megjelenik egy fém 3D nyomtató. Ezt bizonyítja az ipar gyors fejlődése: ma olyan ipari bálnák, mint a General Electric, a Mitsubishi, a Boeing, General Motorsés a Lockheed Martin EBM és SLS/DMLS nyomtatókat használ a gyártás során.
A cégek azt állítják, hogy a 3D nyomtatás jelentős pénzösszegeket takarít meg, és jelentősen bővíti az alkatrészek szállítószalagos gyártásának lehetőségeit.

Nem valószínű, hogy az ezen a területen vezető 3D Systems és Arcam cégek hosszú ideig monopolisták maradhatnak a piacon, és diktálhatják áraikat a fogyasztóknak.

A legtöbb szabadalom 2015-ben jár le, ami szerint alaptörvények a piaci verseny a fémszerkezeteket gyártó „házi gyárakat” teszi elérhetővé hazai használatra.

Pár éve szerettem volna venni egy 3D nyomtatót. Újraolvasva a különféle fórumokat (roboforum..ru és mások) fokozatosan arra az ötletre jutottam, hogy szeretnék saját nyomtatót készíteni. Különféle okok miatt nem szerettem a meglévő nyomtatókat, és magam is a nyomtatógyártás útját ("gereblyét") szerettem volna követni. Tekintettel arra, hogy erről az útról a fent említett oldalakról szereztem alapvető információkat, szükségesnek tartom itt megosztani a megszerzett ismeretek eredményét és annak megvalósítását. Talán valaki, miután megnézte a nyomtatóm kialakítását, megmondja nekem érdekes ötletek, észreveszi a „jambákat” (amiket szeretnék eltüntetni), vagy használok valamit magamnak.
Kezdetben, amit szerettem volna:
- FDM technológia,
- zárt test,
- elszívó szellőztetés rendelkezésre állása,
- nyomtatási terület mérete 250-300 mm minden tengelyen,
- fűthető asztal 220V,
- Golyós csavarok és sínvezetők,
- derékszögű kinematika,
- egy, két extruder,
- Bowden, közvetlen betáplálás 1,75 mm-es izzószál,
- az extruder egyszerű cseréje,
- automata asztalszint,
- kisméretű fúráshoz használható,
- orsók műanyaggal - a tokban,
- háttérvilágítás munkaterület nyomtatás,
- egyszerű karbantartás és korszerűsítés,
- maximális elektromos és tűzbiztonság.
A szerkezet tervezése a FreeCAD alkalmazásban történt (és egyúttal megtanultam használni is).
A tervezésnél figyelembe kellett venni, hogy 3D nyomtatót csak fúróval, sarokcsiszolóval, szegecselővel, reszelőkkel, csavarhúzókkal és forrasztópákával tudok készíteni. Az összeszerelés helye egy lakólakás helyisége. A jó hír az volt, hogy nem kellett a lehető legnagyobb mértékben csökkenteni a tervezés költségeit.
Ebből következően a kész elemeket maximálisan kellett felhasználni, vagy megrendelésre (lehetőleg minimálisan) elkészíteni.
Egyedi cikkek (amelyeket az eladó előre vágott nekem a kívánt méretre):
- szerkezeti alumínium profil,
- monolit átlátszó 4 mm-es polikarbonát lapok,
- szíjak (szélesség – 15 mm), tárcsák és görgők a GT2 profilhoz.
A többi nem szabványos szerkezeti elemet én készítettem kész termékekből fúróval, köszörűvel és reszelővel (és mi lenne nélküle).
Jelenleg a nyomtató még nincs teljesen kész. Amit még tenni kell (nagyból): a tekercsek rögzítése a házon belül, kábelrendezők.
Az érdeklődők számára az elkészült 3D nyomtató néhány jellemzője és funkciója:
1. méretek(X x Y x Z) mm: 800 x 565 x 1040;
2. A nyomtató kinematikai diagramja a következő:
- az extruderek az X és Y tengely mentén mozognak (három sínvezető és egy motor tengelyenként, két kocsi a középső sínen),
- az asztali platform a Z tengely mentén mozog (négy golyós csavar, egy motor, négy sínvezető (kettőt le kell csavarni, de lusta vagyok, és nem zavarják a munkát)).
3. Nyomtató munkatérfogata (X x Y x Z) a következőkhöz:
- 1. extruder – 300 x 290 x 250 mm;
- 2 extruder – 200 x 290 x 250 mm;
- 1. extruder és meghajtó a nyomtatási platformra szerelve (tervezett) – 250 x 250 x 200 mm (FLEX-szerű műanyagokhoz).
4. A nyomtató pontossága (kivéve a hőtágulást):
- praktikus, mechanikus pozicionálási pontosság (egy töltőtoll rajzával egy papírlapon mérve) az X és Y tengely mentén történő mozgás - nem rosszabb, mint 0,2 mm,
- az X és Y tengely közötti szög gyakorlati, mechanikai pontossága (szoftveres korrekcióval) – nem rosszabb, mint 90±0,1,
- praktikus, mechanikus pozicionálási pontosság (mérőórával mérve) a Z tengely mentén történő mozgásnál – nem rosszabb, mint 0,02 mm,
- az azonos termékek geometriai paramétereinek tervezett megismételhetősége nem rosszabb, mint 0,3 mm.
5. Az X(Y) tengely mozgási sebességhatárainak vizsgálata nem haladta meg a 350 mm/sec értéket. A kezdeti paraméterekkel a = 3000 mm/s2, rántás = 20,0 mm/s, elmozdulás - 300 (250) mm, áram 1,8 A, mikrolépés 1/32).
6. Az asztal mozgásának sebességhatárainak vizsgálata, Z tengely (a = 20 mm/s2, Rántás = 0,4 mm/s, mozgás - 150 mm, áramerősség 1,4 A, mikrolépés 1/16, visszatérési hiba 0,02 mm). Tovább üres asztalés 5 kg-os terhelésnél 1-6 mm/s sebességértékek haladtak át, 7 mm/s-nál - lépések kihagyása és rezonancia kezdődött az asztal emelkedésekor.
7. Fűtött asztal:
- maximum üzemhőmérséklet asztal – 110-130 C (max fűtőszőnyeg hőmérséklet 260 C);
- névleges hőenergia– 800 W;
- feszültség – 220 V;
- csatlakozás – félvezető relén keresztül;
- fűtőtest mérete: 350 x 350 mm.
8. A táblázat rétegei fentről lefelé:
8.1. Nyomtatási felület (vastagság 4 mm): tükör - 350 x 358 mm.
8.2. Hőelosztó és asztalállító keret: alumínium lemez 5 mm vastag.
8.3. Fűtőtest (vastagság 3-5 mm) szilikon alapú.
8.4. Hőszigetelő (teljes vastagság 40 mm):
- lemezes bazaltkarton (kandallókhoz és kályhákhoz használható, vastagsága 10 mm, 2 db),
- szilikon sütőszőnyeg (2 mm vastag),
- üveg-magnezit lemez (vastagság 10 mm),
8.5. A 2-4 pontokat 40x40x1,8 mm-es alumínium szög alapján előregyártott szerkezetté szerelik össze.
9. Hőmérsékletvizsgálati eredmények:
9.1. Az asztalra szerelt hőbiztosíték magának a hőbiztosítéknak a paraméterei 160/125 C (méret/észlelés) (tesztek alapján).
9.2. Az összeszerelt nyomtatóban az összeszerelt asztal és a rajta fekvő tükör tesztelésekor 100C-tól folyamatos fűtés mellett a hőbiztosíték csak 180C-on oldott ki (törött).
9.3. A hőbiztosítékot 125 C-on helyreállították.
9.4. A hőmérséklet mérése az asztal fűtőszőnyegébe szerelt érzékelővel történt.
9.5. Alapértelmezés szerint a Marlin firmware az asztal maximális hőmérsékletét 150 C-ra állítja.
9.6. A tükör felső felületének melegítése hőelem segítségével:
- 21C-ról 65C-ra az érzékelő szerint egy szilikon fűtőbetétben 2 perc alatt,
- 65 C-ról 125 C-ra az érzékelő szerint egy szilikon fűtőbetétben 3,5 perc alatt,
10. A nyomtató belsejében lévő szigeteletlen nyomtatókamra 75 C-os hőmérsékletű fűtőasztallal történő hosszú távú felfűtése 30-35 C hőmérsékletet tart fenn.
11. A nyomtató belsejében lévő szigeteletlen nyomtatókamra 135 C-os hőmérsékletű fűtőasztallal történő hosszú távú fűtése 50-55 C hőmérsékletet tart fenn.
12. RUMBA kártya, DRV8825 motor meghajtók, 17HS24-2104S motorok.

Végül szinte minden sikerült, de van néhány hátránya:
1. A test egy kicsit nehéznek bizonyult - körülbelül 60-70 kg.
2. Nyomtatásnál elég erős a felmelegített műanyag szaga (én ABS-t és PLA natúrt használtam belőle különböző gyártók), ami észrevehető fizikai kényelmetlenséget okoz. Lehetséges: elégtelen tapadás vagy testem sajátosságai (bár a családtagok reakciója hasonló).
3. Nem számítottam rá, hogy 50 mm/s-os nyomtatásnál rezonancia lesz látható (ez a 10. képen látható), mivel 15 mm-es poliuretán szalagot használtam acélzsinórral.
4. Mivel a lakás elektromos vezetékeiben nincs földelés, ezért a 3D nyomtató testét nem lehetett földelni. Korábban a földelés helyett a földelés lehetőségét fontolgatták, de elvetették.

Valahogy így.

Az érthetőség kedvéért fényképeket mellékeltem. A nyomtató megjelenése az 1-7. képen, a nyomtatott alkatrész példája pedig a 8-11.

Az alumínium 3D nyomtatás úgy működik, hogy alumíniumpor szinterezésével lézerrel együtt olyan fém alkatrészeket állít elő, amelyek ugyanolyan jók, mint a megmunkált modellek.

A 3D nyomtatott alumínium nem olyan, mint a hagyományos fényes zúzott alumínium. Ehelyett matt szürke felületet kapott, kissé durvább és kevésbé határozott felülettel. Az észrevehető finom fényt az ötvözetben lévő szilícium okozza.

Tipikus használat

Alumínium nyomdai árak

• Modell kötet: A modell térfogata alapján számítják ki az anyagköltséget (mm³)
• Modell súlya: a modell térfogattömege (g)
• Irányultság. A modell elhelyezése a nyomtatási platformon befolyásolja a támogatás létrehozását és így az árat is.

A nyomtatás bonyolultsága olyan magas, hogy szakembereink csak az alkatrész vagy a méretek makettjének kézhezvétele után tudnak pontos árat adni.

Alumínium nyomtatási technológia

A fém 3D nyomtatás – más néven Direct Metal Laser Sintering (DMLS) és Select Laser Plating (SLM) – egy lézeres technológia, amely porított fémeket használ.

Mint lézeres szinterezés, egy nagy teljesítményű lézer szelektíven köti meg a részecskéket a porágyhoz, miközben a gép egyenletes fémporrétegeket oszt el. A tartószerkezetek automatikusan generálódnak és egyidejűleg egy anyagban jönnek létre, majd manuálisan eltávolítják őket.

Miután elkészült, az alkatrészt hőkezelésnek vetik alá.

további információ

Lehetőség van nem téglalap alakú, szervesen kialakított objektumok létrehozására, amelyeket más eljárással nem lehet előállítani.

Mivel a támasztékokat kézzel kell eltávolítani, előfordulhat, hogy az eltávolított tartószerkezetek bizonyos jelei a modellen maradnak.

Bármilyen „kilógó” szerkezet (például az asztal alsó része) vagy a 35°-nál kisebb szögek általában kevésbé vonzóak ezzel az eljárással.

Az ideális forma ehhez a folyamathoz egy háló. Könnyen megtervezhető és a legjobb eredményt nyújtja