Инсталация за добавки SLM 280 2.0 с периферна станция PSV – основният нов продукт на SLM Solutions през 2017 г.

– Какво ново предлага SLM Solutions на потребителите на 3D печат?

– През 2017 г. компанията го направи добра работа. Иновациите се фокусираха основно върху дизайна на заводи за производство на добавки, но също така включваха актуализации на софтуера, персонализирани решения и системи за контрол на качеството на процесите.

Основното постижение е системата SLM 280 2.0 в нов корпус и с нов дизайн на интерфейса на управляващата програма. Машината е оборудвана с „вечен” филтър – принципно нов механизъм за филтриране на частици – и оптимизирана система за мониторинг на мощността на лазера и зоната на топене. Това решение е реализирано специално за многолазерни системи.

Устройството SLM 280 2.0, филтърът и потребителският интерфейс ще бъдат налични за поръчка приблизително през третото тримесечие на 2018 г.

: Как става селективното лазерно топене

– Моля, разкажете ни за софтуера от SLM Solutions. Как се нарича?

– SLM дизайнер на добавки. Да, новият продукт е много интересен, струва си да разкажем за него по-подробно. Това е собствена разработка на SLM Solutions за работа с 3D файлове и подготовката им за печат, която е алтернатива на популярните софтуерни и други решения, предлагани на пазара. Акцентът на нашия продукт е, че той е съвместим не само със STL файлове, но и с CAD файлове (STEP, IGES), които могат да съдържат друга информация в допълнение към 3D графики.

Вече се проучват опции за сътрудничество с доставчиците на CAD софтуер за интегриране на SLM Additive Designer в техния интерфейс, за да се даде възможност за цялостен дизайн на части. Този процес обхваща етапите от проектирането до получаването на продукт на 3D принтер с помощта на това софтуерно решение - нека го наречем постпроцесор (или пре-постпроцесор) за подготовка на част за печат.

– Компанията не е пускала собствен софтуер преди?

– Така нареченият Build Processor, който е разработен съвместно с Materialize и е внедрен в Magics, не е отделен софтуер. И сега SLM Solutions разполага с цялостен софтуерен продукт, който може да работи с CAD и STL файлове и осигурява пълен цикъл от позициониране на частта върху платформата, генериране на опори и завършва със създаването на файл, който се прехвърля на 3D принтера.

Като цяло компанията има големи планове за разработка на софтуер. Ще бъдат разработени нови софтуерни продукти, включващи облачен сървър и технологии за големи данни за голяма производствена верига от 3D принтери. Тоест, говорим за решения не за една машина, а за Фабриката на бъдещето – концепция, с която сега работят всички водещи производители на адитивни производствени предприятия.

– Решението за фабриката на бъдещето беше автоматизираната производствена система SLM 800, друга нашумяла иновация от миналата година.

– беше представен на изложба във Франкфурт на Майн. Компанията официално обяви продажбата на двадесет автомобила в Китай. В момента има само една сглобена инсталация. Това е, да кажем, работещ експериментален изложбен екземпляр, в дизайна и функционалността на който е много вероятно нещо да се промени. Във всеки случай това е голяма претенция, тъй като възможността за осигуряване на автоматизиран процес при височина на сградата от 800 mm показва високата стабилност на системата.

– Промените засегнаха ли периферното оборудване на 3D принтерите?

– Да, вече е налична новата система PSV (Powder Sieving Vacuum) – периферна станция, която е проектирана да изпълнява следните функции:

1. непрекъснато пресяване (връщане на праха обратно в завода за непрекъсната циркулация по време на работа);
2. съхранение на праха при работа на машината в резервоар с вместимост 90 литра, който не се намира в инсталацията, а в системата PSV.

Станцията PSV също е оборудвана (ако говорим за инсталацията SLM 280) с ръкав за работа в камерата за изграждане в инертна среда, за да се отстрани излишният прах при почистване на детайла. Станцията осигурява висока производителност за почистване и обработка на материал, е компактна и универсална: може да бъде свързана както към 280-та, така и към 500-та машина. PSV работи на базата на разлики в налягането и евакуация на системата и движение на праха с помощта на вакуумен транспорт.

Подобно на предишната система PSH, която обслужваше приблизително същите нужди, PSV е най-ефективна, когато работим с един прах на една машина. Когато сменяте често материалите, по-добре е да използвате ръчната станция за пресяване PSM, която е стабилно периферно оборудване от почти десет години, проста и лесна за използване.

– Какво представлява „вечният” филтър и как ще подобри безопасността при работа?

– С негова помощ филтрирането ще се извършва на различни принципи. Това е така наречената суха филтрация: частици от материал (титан или алуминиева сплав) се задържат от инхибиторни частици във филтъра и незабавно се деактивират. Отстранявайки сместа от инхибитор и частици в сухо състояние, ние намаляваме риска от негативни въздействия по отношение на отделянето на запалими газове, подобряваме чистотата на процеса и повишаваме безопасността при пожар и експлозия. SLM инсталациите имат затворен цикъл на работа с прах.

Основният въпрос не е дали да закупите машина за добавки или не, а как да я интегрирате в производствената верига.

– Какви са близките планове на SLM Solutions?

– На международното изложение „Металообработка-2018“, което ще се проведе в Москва от 14 до 18 май, компанията ще има голям щанд. Предвижда се специалисти от сервизния отдел да пристигнат от Германия, като се обмисля вариантът за доставка на машината SLM 280 през лятото или есента SLM Solutions ще отвори нов голям обект, който ще осигури изпълнението на увеличен брой поръчки за производство на машини. Той ще се намира в Любек, на същото място, където се намира централата на компанията и основното производство.

– Каква е ситуацията на руския пазар за вашата компания?

– Има интерес към продуктите на SLM Solutions, и то много, но засега основно на ниво заявки, опити за изработване на икономиката на притежаването на машина, приложения за тестов печат. Най-вероятно това е обща икономическа ситуация, тъй като много от нашите европейски колеги, работещи в производството на метални 3D принтери, имат подобни проблеми в Русия.

Оборудването е скъпо, но малко хора в Русия имат идея как да го притежават, как да извлекат икономическа изгода от него. Доста трудно е да се обоснове необходимостта от покупка. Плюс това, много ни липсват специалисти с необходимите познания, за да осигурят правилно както самия процес, така и разработването на технологичните параметри.

Специалист, работещ върху адитивна машина, в идеалния случай трябва да бъде както дизайнер, така и в по-голяма степен технолог - човек, който разбира физиката на протичащите процеси и влиянието на определени параметри върху качеството на получения детайл. И има много такива параметри - поне 160.

За съжаление, руските специалисти - от ръководители на предприятия до обикновени инженери - обикновено нямат разбиране за сложността на адитивния процес. Много хора вярват, че 3D принтерът е някаква машина-чудо: зареждате праха, зареждате модела, натискате бутон и веднага получавате висококачествена част.

Екипът на SLM Solutions на международното изложение Formnext 2017

– Как да убедим хората, че адитивните технологии носят значителни ползи?

– Имаме нужда от възпитателна работа. Специалистите трябва да се запознаят с по-голям обем литература, научни изследвания, монографии – не само фундаментални, но и инженерни, включително английски и немски. индустрии и предприятия се възползват от пътуване до международни конференции за адитивно производство.

Основната ми идея, която се опитвам да предам на всички, е, че адитивните технологии (в частност селективното лазерно топене) не са панацея, не универсално решениеза производство на всякакви части. Това е отделен нов метод, който се използва активно на пазара от малко повече от десет години. Но дори върху такава стара технология като монографии все още се пишат.

3D технологиите са системи с огромен брой параметри, съчетаващи много дисциплини - металургия, лазери, механика, програмиране и др. Това е един вид „сива кутия“ - те все още трябва да бъдат изучавани и изучавани. Но ако не направите това, можете да изостанете много.

– Въпреки това в Русия има известно движение по отношение на развитието и внедряването на 3D технологии.

– Има идеи, виждаме ги по изложби. Според моя опит нивото на разбиране на хората се е увеличило значително през последните четири до пет години. Няма обаче надзор на държавно ниво, няма вектор, който да обедини всичко това.

Например в Европа и Азия има асоциации на производители (като AMUG, GARPA), които редовно провеждат срещи на потребители от цял ​​свят. SLM Solutions участва в подобни събития заедно със своите конкуренти. Или този пример: нашата компания, както много други производители, си сътрудничи с института Fraunhofer, който разработва лазерни технологии. Около шестдесет учени са се записали да работят с SLM. Това добър примермеждуиндустриално сътрудничество, което толкова липсва в Русия поради вътрешни икономически проблеми.

Според мен нашите ръководители трябва да пътуват повече и да участват в такива проекти, за да разберат какви въпроси се задават и как да дефинират ясни задачи за дизайн на продукцията. В крайна сметка основният въпрос не е дали да закупите инсталацията или не, а как да я интегрирате в производствената верига, да създадете ефективно работещ цех с адитивни инсталации и с тяхна помощ да получите необходимия продукт.

Продължаваме да ви запознаваме с различни технологии за 3D печат. Следващият по ред е SLM.

SLM или селективно лазерно топенее уникален адитивен метод, който включва създаване на различни продукти чрез лазерно топене на метален прах съгласно определени CAD модели. По време на работа се използват само лазери с висока мощност.

Машините SLM помагат за решаването на сложни проблеми в промишлени предприятия, специализирани в производството на машини в секторите на космическото пространство, енергетиката, машиностроенето и инструментостроенето.

Освен това такива инсталации се използват в институти, дизайнерски бюра, както и в процеса на изследователска и експериментална работа.

технология

Процесът на 3D печат започва по следния начин: триизмерен цифров модел се разделя на слоеве, така че за всеки да може да се създаде двуизмерно изображение. Дебелината на слоя варира от 20 до 100 микрона.

Файлът, който съдържа всички параметри, се изпраща на специален машинен софтуер, който анализира данните, използвайки техническите възможности на устройството. В резултат на това започва изграждането на продукта.

Цикълът на създаване на всеки слой се състои от три етапа:

• нанасяне на слой пудра върху работната плоча;
• лазерно сканиране на напречното сечение на слоя;
• спускане на плочата до дълбочината на кладенеца, което съответства на дебелината на слоя.

Изграждането на всеки обект се извършва в работната камера на SLM принтер. Той е напълно запълнен с инертен газ: аргон или азот. Изборът на газ зависи от материала, от който е направен прахът.

След завършване на конструкцията продуктът се изважда от машината с работната плоча, отделя се механично и се извършва последваща обработка.

Предимства на селективното лазерно топене

Този метод е толкова универсален, че силни страниима нещо повече, отколкото може да изглежда на пръв поглед:

• създаване на сложни обекти геометрични формис вътрешни кухини и конформни охлаждащи канали;
• производство на продукти без скъпо оборудване;
• получените продукти са леки;
• спестяване на консумативи за печат;
• възможността за повторно използване на праха след етапа на пресяване.

Приложение

Методът на селективното лазерно топене може да се използва в процеса на производство на продукти за работа като част от различни компоненти и възли, изграждането на сложни геометрични структури и формообразуващи елементи на форми за отливане на термопласти, индивидуални протези и импланти за стоматологията, както и производство на печати.

Консумативи

Най-често като консумативи се използват прахове от метали и сплави като неръждаема стомана, инструментална стомана, сплави от кобалт, хром и титан, алуминий, злато, сребро и платина.

Абонирайте се за новините на 3D Print Expo 2017

SLM технологията - послойно лазерно топене на метални прахове - е един от методите за адитивно производство на продукти, който активно набира скорост през последните 10 години. Днес той вече е доста добре познат на производствените работници. Тази технология има много предимства, но въпреки това, когато работи с оборудване, базирано на нея, тя не спира да учудва с нови възможности. Лидерът в производството на оборудване за тази технология е немската компания SLM Solutions.

Наскоро тя е представена в Украйна от съвместното предприятие Stan-Komplekt.

Технологията за селективно лазерно топене (SLM) е мощно производствено решение за предприятия, които изискват бързо и висококачествено производство на продукти от различни метали.

Инсталациите SLM днес се използват активно в различни индустрии за производство на главни модели, матрици, прототипни части, готови продукти от неръждаема и инструментална стомана с наличие на кобалт, хром и никел, както и алуминий, титан и др. .

Компанията SLM Solutions е основател на технологията SLM (патенти от 1998 г.) и един от световните лидери в производството на оборудване, базирано на нея.

Седалището и производствените мощности на компанията се намират в Любек (Германия).

SLM технология

Технологията SLM е усъвършенстван метод за производство на метални продукти чрез лазерно топене слой по слой на метален прах въз основа на триизмерни компютърни данни за проектиране. По този начин времето за производство на продукта е значително намалено, тъй като необходимостта от много междинни операции изчезва. Процесът включва последователно топене на много тънки слоеве метален прах с помощта на модерни лазери с влакна, като по този начин частта се изгражда слой по слой. Чрез тази технология се създават прецизни и хомогенни метални изделия. Използвайки най-широката гама от качествени прахови метали и сплави, технологията SLM предлага безпрецедентни възможности за производство на метални части за промишлена употреба със значителни предимства: сложност на формата, минимална дебелина на стената, комбинация от материали с различна плътност, без последваща обработка, отпадъци -безплатен, рентабилен и т.н. Софтуерът, доставен в комплект с инсталациите, има отворена архитектура, което също разширява възможностите на това оборудване.

Принцип на работа на SLM инсталациите:

• за предварителна обработка на данни в CAD системата се получават напречни сечения на 3D модела с минимална стъпка;
• прахът се подава от автоматично устройство върху нагрята работна платформа, след което се разпределя в равнината на тънък слой в две посоки;
• модерни лазери от фибростъкло разтопяват сегмент от всеки слой в съответствие с конфигурацията на напречното сечение на частта в определени координати (2D файл).

В този случай всеки следващ слой се слива с предишния, което осигурява хомогенността на структурата на продукта.

Тази процедура се повтаря, докато полученият продукт съвпадне точно с CAD модела. Неразтопеният метален прах се отстранява в специална камера и след това се използва отново.

Предимства на SLM инсталациите

Линията SLM Solutions от оборудване за лазерно синтероване използва редица уникални, защитени с патент компоненти и технологии:

МУЛТИЛАЗЕР— едновременно използване на два или повече (до 4) лазера.

Позволява 400% увеличение на производителността в сравнение с машини, оборудвани с един лазер;

УНИКАЛНА ТЕХНОЛОГИЯ ДВОЙНО ЛЪЧ(Хъл-Кор). Използването на два различни лазера (400 и 1000 W) позволява синтероването да се извършва още по-бързо и по-качествено. Там, където се изисква максимална прецизност, инсталацията използва по-тънък лазерен лъч, а за увеличаване на скоростта в прости зони се увеличава мощността и диаметърът му;

РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ НА ПРАХ В ДВЕ ПОСОКИ ВЕДНАГА.Иновативното решение на SLM Solutions ви позволява да намалите наполовина времето за печат на продукт;

ГОЛЕМИ РАЗМЕРИ КАМЕРИголеми размери на камерата.Машините за лазерно синтероване са проектирани да произвеждат части с размери до 500 × 280 × 365 mm (данни към юли 2016 г.). В една сесия можете да отглеждате един голям продукт или няколко малки;

ВИСОКА СКОРОСТ И ПРЕЦИЗНОСТ НА ПРОИЗВОДСТВОТО:Оборудването на SLM Solutions е в състояние да произвежда до 105 cm 3 готови метални изделия на час. Това е 1,5-2 пъти повече от инсталациите от този клас на други производители. В същото време минималната дебелина на стената е само 180 микрона. Заедно с това системите за проследяване на строителния процес и контрол на качеството осигуряват висока степен на управляемост на целия производствен цикъл;

ШИРОК ИЗБОР ОТ МАТЕРИАЛИ:неръждаема стомана, инструментална стомана, сплави на никелова основа, алуминий, титан. Най-надеждните, доказани и универсални материали. Благодарение на отворената софтуерна архитектура, можете да използвате метален прах от всеки производител, без допълнителни разходи за преконфигуриране;

СПЕЦИАЛЕН СОФТУЕР.Машините за лазерно топене SLM Solutions се доставят в комплект със специален софтуер - SLM AutoFabMC. Той не само опростява процеса на 3D печат, но също така ви позволява да оптимизирате производствените процеси, доколкото е възможно, да намалите времето за изграждане и да спестите консумативи. Софтуерът ви позволява да работите с най-широко използваните формати на данни в производствената среда.

Основни потребители

Аерокосмическа индустрия

Подобно на SLS, понякога дори се бъркат, но все пак има фундаментални разлики. Докато при SLS прахообразните частици се синтероват една към друга, тук металните частици се довеждат до разтопено състояние и се заваряват заедно, за да образуват твърда рамка.

Методът води началото си от Институт по лазерни технологии Fraunhofer, Германия(Fraunhofer-InstitutfürLasertechnik). През 1995 г. там се ражда изследователски проект, ръководен от Вилхелм Майнерс и Курт Висенбах. Тези учени по-късно обединиха усилията си с Дитор Шварц и Матиас Фокеле от F&S Stereolithographietechnik GmbH, след което методът беше официално патентован. В началото на 2000-те F&S започва да си сътрудничи с друга немска компания, MCP HEK Gmbh. В крайна сметка споменатите по-горе учени оглавиха компаниите SLM Solutions Gmbh и Realizer Gmbh, които наследиха всички предишни разработки.

Изграждането на модела започва с подготовката на вече познатия ни stl файл. Програмата изчислява 2D модел на всеки слой на стъпки от обикновено 20 до 100 микрона, добавяйки поддържащи структури, ако е необходимо. Изграждането на всеки слой започва с равномерното разпределение на металния прах върху цялата площ на субстрата, върху който моделът ще "расте". Тази работа се извършва или с валяк, или с четка, подобно на чистачката на предното стъкло на автомобил. Всеки слой съответства на 2D диаграма. Целият процес се извършва в специална запечатана камера, пълна с инертен газ, например аргон или азот със свръхниски примеси на кислород. Системата за фокусиране насочва високомощен лазер към метални частици, като ги разтопява и заварява заедно. Непрекъснато заваряване се извършва по контурите на сечението, като вътрешността на стените на обекта може да бъде заварена в съответствие с шаблона на пълнеж. Между другото, останалият прах, останал от направата на част, може да се използва повторно за отпечатване на следващия модел.

Използваните материали включват неръждаема стомана, инструментална стомана, хромови и кобалтови сплави, титан и алуминий. Могат да се използват и други сплави - основното е, че когато са натрошени до състояние на частици, те имат определени характеристики на течливост.

3D моделирането по метода SLM стана част от живота ни. Той значително намали времето, необходимо за производство на част в сравнение с традиционните методи. Някои области на самолетостроенето, производството на петрол и медицината изискват такива сложни компоненти, които просто не могат да бъдат произведени по друг начин. Това важи особено за обекти с голяма повърхност и в същото време малък обем. Представете си радиатор за някаква охладителна система.

Селективното лазерно топене е незаменимо в космическата индустрия, където има борба за всеки грам - частта трябва да изпълнява функциите си и да е издръжлива, но в същото време да има материал само на онези места, без които не може.

SLM (Selective Laser Melting) - селективно лазерно топене - иновативна технология за производство на сложни по форма и структура продукти от метални прахове с помощта на математически CAD модели. Този процес се състои в последователно послойно топене на прахообразен материал с помощта на мощно лазерно лъчение. SLM отваря най-широките възможности за модерно производство, тъй като ви позволява да създавате метални изделия с висока точност и плътност, да оптимизирате дизайна и да намалите теглото на произведените части.

Селективното лазерно топене е една от технологиите за 3D печат на метали, които могат успешно да допълнят класическите производствени процеси. Това дава възможност за производство на обекти, чиито физико-механични свойства са по-добри от продуктите на стандартните технологии. Използвайки технологията SLM, е възможно да се създават уникални продукти със сложен профил без използване на машинна обработка и скъпо оборудване, по-специално поради възможността за контрол на свойствата на продуктите.

Машините SLM са предназначени за решаване на сложни проблеми в енергетиката, нефта и газа, машиностроенето, металообработката, медицината и др. Те се използват и в изследователски центрове, конструкторски бюра и образователни институции при провеждане на изследователска и експериментална работа.

Терминът „лазерно синтероване“, който често се използва за описване на SLM, не е напълно точен, тъй като металният прах, подаден към 3D принтера под лазерния лъч, не се синтерова, а се разтопява напълно и се превръща в хомогенна суровина.

Примери за приложение на технология за селективно лазерно топене

Къде се използва SLM технологията?

Селективното лазерно топене се използва в индустрията за производството на:

• компоненти на различни възли и възли;
• конструкции със сложна форма и структура, включително многоелементни и неразглобяеми;
• печати;
• прототипи;
• бижута;
• импланти и протези в денталната медицина.

Анализ на данни и дизайн на продукта

Първо, цифровият 3D модел на детайла се разделя на слоеве, така че всеки слой, който е с дебелина 20-100 микрона, се изобразява в 2D. Specialized анализира данните в STL файла (индустриален стандарт) и ги сравнява със спецификациите на 3D принтера. Следващият етап след обработката на получената информация е конструирането, което се състои от голямо количествоцикли за всеки слой на създадения обект.

Изграждането на слоя включва следните операции:

• метален прах се нанася върху строителната плоча, която е фиксирана към строителната платформа;
• лазерният лъч сканира напречното сечение на слоя продукт;
• платформата се спуска в строителния кладенец на дълбочина, която съответства на дебелината на слоя.

Конструкцията се извършва в камерата на SLM машина, която е пълна с инертен газ (аргон или азот). Основният обем газ се изразходва за начална фаза, когато целият въздух се отстранява от строителната камера чрез продухване. След завършване на процеса на конструиране частта и плочата се изваждат от камерата на праховия 3D принтер, след което се отделят от плочата, опорите се отстраняват и се извършва окончателната обработка на продукта.

Предимства на технологията за селективно лазерно топене

Технологията SLM има сериозни перспективи за повишаване на ефективността на производството в много индустрии, защото:

• осигурява висока точност и повторяемост;
• механичните характеристики на продуктите, отпечатани с този тип 3D принтер, са сравними с;
• решава сложни технологични проблеми, свързани с производството на геометрично сложни изделия;
• съкращава цикъла на научноизследователска и развойна дейност, осигурявайки изграждането на детайли със сложен профил без използване на оборудване;
• ви позволява да намалите теглото чрез конструиране на обекти с вътрешни кухини;
• спестява материал по време на производството.

SLM Solutions: интегрирани системни решения за метален 3D печат

Продукти, създадени при инсталацията на SLM Solutions

SLM Solutions, със седалище в Любек, Германия, е водещ разработчик на технологии за производство на метални добавки. Основната дейност на фирмата е разработка, монтаж и продажба на оборудване и интегрирани системни решения в областта на селективното лазерно топене. iQB Technologies е официален дистрибутор на SLM Solutions в Русия.