Услуги по 3D-печати металлов: DMLS и SLM для функциональных металлических деталей

3D-печать металлами, в частности процессы порошкового наплавления, такие как прямое лазерное спекание металлов (DMLS) и селективное лазерное плавление (SLM), вышла за рамки прототипирования и перешла в разряд полноценного производства. Кронштейны для аэрокосмической промышленности, медицинские имплантаты, специализированная оснастка и сложные гидравлические коллекторы, которые невозможно изготовить другим способом, теперь регулярно производятся аддитивным способом. Понимание того, когда и как использовать услуги 3D-печати металлов, помогает инженерам и командам по закупкам принимать более правильные решения о выборе поставщиков.

Что такое металлическая 3D-печать?

3D-печать металлом относится к семейству процессов аддитивного производства, в которых металлический порошок слой за слоем сплавляется в твердые детали с помощью мощного лазера или электронного луча. В отличие от обработки с ЧПУ, которая вычитает материал из твердого блока, металлическая 3D-печать добавляет материал только там, где это необходимо, что позволяет:

• Сложная геометрия: Внутренние каналы, решетчатые структуры и органические формы, не поддающиеся механической обработке
• Снижение веса: Оптимизированные по топологии конструкции удаляют материал из зон с низкой нагрузкой, снижая вес на 30-60%
• Объединение частей: Несколько узлов могут быть напечатаны как единая деталь, исключая крепеж и стыки
• Быстрое изготовление инструментов: Изготовленные на заказ металлические зажимные приспособления, вставки и вкладыши могут быть напечатаны за несколько дней вместо нескольких недель

Основные процессы 3D-печати металлов

DMLS (прямое лазерное спекание металлов)

При DMLS металлический порошок расплавляется чуть ниже температуры плавления с помощью волоконного лазера. Порошок не полностью расплавляется - частицы соединяются путем диффузии, а не полного расплавления. Этот процесс:

• Работает с широким спектром металлов: нержавеющая сталь, инструментальная сталь, алюминий, кобальт-хром, инконель, титан
• Достигает плотности 96-99% теоретической плотности
• Подходит для функциональных деталей с хорошими механическими свойствами
• Стандартное разрешение DMLS: толщина слоя 20-50 микрометров

SLM (селективное лазерное плавление)

SLM полностью расплавляет металлический порошок, превращая его в полностью плотную деталь. Поскольку во время обработки порошок полностью расплавляется, SLM позволяет достичь следующих результатов:

• Теоретическая плотность 99,95%+ (почти полная плотность)
• Превосходные механические свойства, особенно для критических с точки зрения усталости применений
• Лучше для высокопрочных сплавов, таких как титан и инконель
• Требуется более точный контроль процесса по сравнению с DMLS

EBM (электронно-лучевое плавление)

Использует электронный луч в вакууме для расплавления металлического порошка. EBM особенно подходит для титановых сплавов, используемых в аэрокосмической промышленности и медицинских имплантатах, поскольку:

• Вакуумная среда исключает окисление во время обработки
• Высокие процессы
  

  
  

  низкие температуры снижают остаточное напряжение

• Титановые детали не требуют опорных конструкций благодаря поддержке порошкового слоя
• Более высокая производительность по сравнению с лазерными процессами при изготовлении крупных титановых деталей

Доступны металлические материалы

>

3D-печать на металле и обработка с ЧПУ

3D-печать по металлу и обработка с ЧПУ занимают разные ниши. Ни одна из них не заменяет другую - они дополняют друг друга.

• Выбирайте металлическую 3D-печать, когда: Деталь имеет сложную внутреннюю геометрию (каналы, конформное охлаждение), необходимо снизить вес с помощью решетчатых структур, конструкция оптимизирована по топологии, нужны быстрые инструментальные вставки, или деталь объединяет несколько узлов.
• Выбирайте обработку с ЧПУ, когда: Вам нужны жесткие допуски (металлический AM достигает +/-0,1-0,2 мм, CNC - +/-0,01 мм), вам нужна гладкая поверхность, геометрия детали проста, или вам нужен большой объем при низкой стоимости единицы продукции.

Наши возможности в области 3D-печати металлов

Мы сотрудничаем с сертифицированными поставщиками услуг Metal AM:

• Дизайн для консультации AM: Мы поможем вам оптимизировать конструкцию детали для аддитивного производства, включая оптимизацию топологии и планирование опорной конструкции.
• Руководство по выбору материалов: Подбор свойств сплава в соответствии с вашими требованиями к применению и нормативной средой
• Координация постобработки: Термообработка, обработка поверхности, электроэрозионная обработка, обработка с ЧПУ и услуги
• Качественная документация: Сертификаты на материалы, отчеты о размерах и технологическая документация для аэрокосмической и медицинской промышленности