Jump to content

3D-printing

5 records in this category

    Кліпер info

    Доброго дня, пропоную створити розділ де будуть матерали  та посилання на всю інформацію по Кліпер українською мовою.
    Якщо  вже такий розділ є, то перепрошую і сподіваюсь на  посилання .
    0 comments
    378 views
    Read more...

    3D друк металом.

    3д друк металом – технологія відносно «молода», її комерційне використання стартувало на початку 2000-х років. 
    Технологія, за допомогою якої друкуються металеві тримірні вироби, отримала назву "Пряме лазерне спікання матеріалу" (Direct metal laser sintering, DMLS). Фактично - це розвиток технології SLS.
    Сьогодні для тримірного друку використовують декілька десятків видів металевої сировини у форматі сферичних гранул розмірами від 4 до 80 мікрон. Найбільш популярні металеві порошки для 3D-друку бувають як на основі кольорових металів (алюмінієвих, титанових, мідних, кобальт-хромових), так і із сплавів, у основі яких є залізо. Сталеві порошки можна розділити на:
    -нержавіючі (марки 17-4PH, AISI 410, AISI 304L, AISI 316L, AISI 904L);
    -інструментальні (марки 1.2343, 1.2367, 1.2709);
    -нікелеві (Inconel 625, Inconel 718) – запатентований сплав, який фактично не є сталлю, в якому є залізо, але основні елементи – нікель і хром;
    За допомогою таких технологій створюються вироби складної форми, а їхня густина перевищує показники лиття. Металева продукція, надрукована на 3D-принтерах, застосовується в харчовій, аерокосмічній, нафтогазовій промисловості, а також в медицині, протезуванні, машинобудуванні, електроніці, ювелірної справі, тощо.
     

     
     
    Для друку тримірних об'єктів з металів крім технології SLS/DMLS також застосовують електронно-промене́ве пла́влення (Electron beam melting, EBM). Спочатку в таких принтерах використовували металевий дріт, але виявилося, що для виготовлення високоточних деталей краще використовувати спеціальний матеріал - металоглину. Вона схожа на нитку, що складається із суміші металевої стружки, органічного клею і води. На принтері друкується виріб потрібної форми, який потім випалюють. При нагріванні клей і вода вигорають, а стружка сплавляється в монолітний матеріал, який за вагою та іншими параметрами дуже схожий на суцільнометалевий виріб. Він навіть може покриватися легкою іржою. Ще одна відмінність EBM-принтеров від технологій SLS/DMLS полягає у тому, що для плавлення металевої глини генерується не лазерний промінь, а спрямовані елекронні імпульси. Цей метод дозволяє отримати більш високу якість друку і більш чітке промальовування дрібних деталей.
     
    Порівняння методів:
     
    | **Критерій** | **DMLS (Direct Metal Laser Sintering)** | **EBM (Electron Beam Melting)** | |-----------------------|-------------------------------------------------------|---------------------------------------------------| | **Принцип роботи** | Лазер спікає металевий порошок шар за шаром. | Електронний промінь плавить порошок у вакуумі. | | **Матеріали** | Алюмінієві, титанові, сталеві, нікелеві сплави. | Титан, нікелеві сплави, матеріали з високою електропровідністю. | | **Умови друку** | Захисне середовище інертного газу (азот або аргон). | Вакуумна камера. | | **Точність і деталі** | Висока точність, підходить для складних геометрій. | Менш точний, не підходить для тонких деталей. | | **Швидкість друку** | Повільніше через поетапне спікання кожного шару. | Швидше завдяки плавленню великих об’ємів матеріалу. | | **Якість поверхні** | Краща, вимагає менше постобробки. | Грубіша, потребує значної постобробки. | | **Використання енергії** | Споживає менше енергії. | Вимагає більше енергії через вакуум і електронний промінь. | | **Області застосування** | Аерокосмічна, медична, автомобілебудування (точні деталі, імплантати). | Біомедичні імплантати, великі деталі для аерокосмічної промисловості. |
     
    1 comment
    619 views
    Read more...

    Маскова стереолітографія (SGC)

    Технологія SGC
    Маскова стереолітографія (SGC) - спосіб адитивного виробництва, багато в чому схожий з технологією друку шляхом цифрової світлодіодної проекції (DLP). Технологія була розроблена та впроваджена на ринок ізраїльською компанією Cubital Ltd у 1986 році. Компанія Cubital перестала існувати, але інтелектуальні права були збережені компанією Objet Geometries Ltd, а в 2012 році перейшли до корпорації Stratsasys в результаті злиття двох компаній. У зв'язку з цим варіант технології SGC, що використовується на принтерах конкуруючої компанії 3D Systems відомий під назвою Film Transfer Imaging або FTI.
     
    Процес
     

    FTI принтер 3D Systems V-Flash FTI 230
     
    Технологія заснована на нанесенні тонких шарів фотополімерної смоли з подальшим опроміненням матеріалу ультрафіолетовим світлом. Опромінення відбувається за фізичним фотошаблоном або маскою відповідного контуру. Опромінення призводить до полімеризації (затвердіння) матеріалу, після чого зайвий матеріал видаляється з робочої зони, а порожнини заповнюються легкоплавким воском. При необхідності проводиться механічна обробка поверхні, після чого цикл повторюється. Після завершення побудови моделі віск виплавляється, залишаючи готову модель, яка не вимагає додаткового опромінення в ультрафіолетовій печі для повної полімеризації.
     
    Матеріали
     

    Приклад моделі, надрукованої на принтері 3D Systems V-Flash FTI 230
     
    Як витратні матеріали використовуються фотополімерні смоли. Підбір відповідного матеріалу може вимагати певної уваги через технологічні особливості виробництва - при необхідності механічної обробки полімер повинен володіти відповідними характеристиками. Як правило, використовуються фотополімери, що нагадують за міцністю та в'язкістю ABS-пластик.
     
    Переваги і недоліки
    Основною перевагою SGC є відсутність необхідності в побудові підтримуючих структур, як у таких стереолітографічних методах, як SLA або DLP. На додаток до високої роздільної здатності по горизонталі, механічна обробка кожного шару, що наноситься, дозволяє домагатися високої точності по осі Z. Нарешті, технологія відрізняється досить високою продуктивністю за рахунок одночасного опромінення цілих шарів. Серед недоліків слід відзначити досить високу шумність і велику кількість відходів, що підвищує собівартість друку. Самі ж установки досить дорогі через складність конструкції. Останнім часом метод SGC майже не використовується, а його варіація FTI стала практично не відрізняється від цифрового світлодіодного друку (DLP) через застосування цифрових проекторів.
    0 comments
    255 views
    Read more...

    Технологія багатоструменевого моделювання (MJM)

    Технологія MJM
    Технологія багатоструменевого моделювання (MJM) – фірмовий метод адитивного виробництва, запатентований компанією 3D Systems. Технологія використовується у лінійці професійних принтерів ProJet.
     
    Процесс
     

    Технологія MJM дозволяє здійснювати високоточне прототипування з високим рівнем деталізації
     
    Технологія багато струминного моделювання поєднує риси таких методів 3D-друку, як струминний тривимірний друк (3DP), моделювання методом пошарового наплавлення (FDM/FFF) та стереолітографія (SLA). Побудова шарів провадиться за допомогою спеціальної друкарської головки, оснащеної масивом сопел. Кількість сопел у існуючих моделях принтерів варіюється від 96 до 448.
    Друк проводиться термопластиками, восками та фотополімерними смолами. У перших двох випадках матеріали тверднуть за рахунок поступового охолодження. У разі друку фотополімерами кожен нанесений шар обробляється ультрафіолетовим випромінювачем для полімеризації (затвердіння).
    MJM дозволяє створювати опори нависаючих елементів моделей відносно легкоплавкого воску. У разі використання допоміжних воскових структур після закінчення друку готова модель поміщається в піч (вбудовану або окрему) і нагрівається до температури близько 60°С для виплавки воску.
    Технологія дозволяє досягати виключно високих показників точності, порівнянних з лазерною стереолітографією (SLA) – мінімальна товщина шару, що наноситься, може становити 16 мікрон, а роздільна здатність друку в горизонтальній площині досягає 750х750х1600 DPI.
     
    Матеріали
     

     
    VisiJet Pearlstone - матеріал, що застосовується для створення стоматологічних майстер-моделей
     
    Ранні моделі MJM принтерів використовували звичайні термопластики. Розвиток та вдосконалення фотополімерних матеріалів призвело до поступової заміни термопластиків фотополімерними смолами та восками.
    Принтери ProJet використовують асортимент матеріалів марки VisiJet, що включає воски і фотополімерні смоли з різними механічними властивостями. Так, VisiJet DentCast використовується як відливний воск в стоматології, VisiJet X служить в якості альтернативи популярному ABS-пластику, VisiJet Crystal застосовується для створення високоточних ливарних майстер-моделей і т.д.
     

    3D Systems ProJet 3500HDMax - один із найбільш досконалих 3D-принтерів для друку за технологією MJM

    Застосування
    Технологія MJM використовується в різних галузях, що вимагають створення високоточних прототипів та готових виробів. Серед областей застосування можна назвати стоматологію, ювелірну справу, промисловий та архітектурний дизайн, розробку електронних компонентів та ін.
     

    Приклади моделей, створених за технологією MJM
    0 comments
    279 views
    Read more...

    Вибіркова лазерна плавка (SLM)

    Технологія SLM

    Промислова SLM установка EOSINT M 280
    Вибіркова лазерна плавка (SLM) – метод адитивного виробництва, який використовує лазери високої потужності (як правило, ітербієві волоконні лазери) для створення тривимірних фізичних об'єктів за рахунок плавки металевих порошків.
    Офіційним терміном для опису технології є «лазерне спікання», хоча він дещо відповідає дійсності, оскільки витратні матеріали піддаються не спіканню, а повній плавці до утворення гомогенної маси. Альтернативно процес може називатися прямим лазерним спіканням металів (DMLS) у разі використання металевих порошків, а також LaserCUSING (фірмова назва, бренд компанії Concept Laser GmbH). Подібним способом є електронно-променева плавка (EBM), що використовує електронні випромінювачі замість лазерів.
     
    Історія
    Розробка технології SLM велася Вільгельмом Майнерсом та Конрадом Віссенбахом з Інституту лазерної техніки (ILT) Товариства Фраунгофера в Ахені спільно з Дітером Шварце та Маттіасом Фокеле з компанії F&S Stereolithographietechnik GmbH у Падерборні. У 2000 році компанія F&S уклала комерційну угоду з MCP HEK GmbH (згодом перейменованою в MTT Technology GmbH, а потім у SLM Solutions GmbH). На сьогоднішній день Дітер Шварце співпрацює з SLM Solutions GmbH, а Маттіас Фокеле заснував конкуруючу компанію ReaLizer GmbH.
     
    Процес

    Деталь для ракетного двигуна J2-Х, роздрукована фахівцями NASA
    Процес друку починається з поділу цифрової тривимірної моделі на шари завтовшки від 20 до 100 мікрон. Готовий файл у стандартному форматі STL використовується як креслення для побудови фізичної моделі.
    Виробничий цикл складається з нанесення тонкого шару порошку на робочу поверхню – зазвичай металевий стіл, здатний пересуватися у вертикальному напрямку. Процес друку відбувається в робочій камері, що заповнюється інертними газами (наприклад, аргоном). Відсутність кисню дозволяє уникати оксидації витратного матеріалу, що уможливлює друк такими матеріалами, як титан. Кожен шар моделі сплавляється, повторюючи контури шарів цифрової моделі. Плавка проводиться за допомогою лазерного променя, що спрямовується по осях X та Y двома дзеркалами з високою швидкістю відхилення. Потужність лазерного випромінювача досить висока для плавки частинок порошку гомогенний матеріал.
     
    Матеріали
    Типові представники пристроїв сімейства SLM мають робочі камери розміром близько 250мм в одному вимірі, хоча технологічних обмежень на розмір області побудови немає. Найбільш популярними матеріалами є порошкові метали та сплави, включаючи нержавіючу сталь, інструментальну сталь, кобальт-хромові сплави, титан, алюміній, золото та ін.
     
    Застосування

    Технологія SLM дозволяє створювати порожнисті металеві структури високої геометричної складності.
    Технологія вибіркової лазерної плавки застосовується для побудови об'єктів складної геометричної форми, найчастіше з тонкими стінками та порожнинами. Можливість комбінування гомогенних та пористих структур в одному об'єкті корисна при створенні імплантатів – наприклад, ацетабулярних чашок або інших ортопедичних імплантатів з пористою поверхнею, що сприяє остеоінтеграції (зрощення з кістковою тканиною). Крім того, SLM успішно застосовується в аерокосмічній галузі, дозволяючи створювати високоміцні елементи конструкцій, недосяжні за геометричною складністю для традиційних механічних методів виготовлення та обробки (фрезерування, різання тощо). Якість готових виробів настільки висока, що механічна обробка готових моделей майже не потрібна. Побічним позитивним ефектом служить економія матеріалів, бо SLM через свою специфіку є практично безвідходним виробництвом.
    В ході випробувань NASA було встановлено, що деталі для ракетних двигунів J-2X і RS-25, виготовлені з нікелевих сплавів методом SLM, дещо поступаються щільністю матеріалу аналогам, виготовленим литтям з наступним зварюванням компонентів. З іншого боку, відсутність зварювальних швів сприятливо впливає міцність виробів.
    0 comments
    328 views
    Read more...
×
×
  • Create New...