Tillsatsanläggning SLM 280 2.0 med kringstation PSV – den viktigaste nya produkten från SLM Solutions 2017

– Vad erbjuder SLM Solutions för 3D-utskriftsanvändare?

– Under 2017 gjorde företaget mycket arbete. Innovationerna fokuserade främst på design av additiv tillverkningsanläggningar, men inkluderade även uppdateringar av mjukvara, anpassade lösningar och processkvalitetskontrollsystem.

Huvudprestationen är SLM 280 2.0-systemet i ett nytt hölje och med en ny design av styrprogramgränssnittet. Maskinen är utrustad med ett "perpetual" filter - en i grunden ny mekanism för att filtrera partiklar - och ett optimerat system för övervakning av lasereffekt och smältzonen. Denna lösning implementeras specifikt för multilasersystem.

SLM 280 2.0-enheten, filtret och användargränssnittet kommer att vara tillgängliga att beställa ungefär under tredje kvartalet 2018.

: Hur selektiv lasersmältning sker

– Berätta för oss om programvaran från SLM Solutions. Vad heter det?

– SLM Additive Designer. Ja, den nya produkten är mycket intressant, det är värt att berätta mer om det. Detta är SLM Solutions egen utveckling för att arbeta med 3D-filer och förbereda dem för utskrift, vilket är ett alternativ till populära mjukvara och andra lösningar som finns på marknaden. Höjdpunkten med vår produkt är att den inte bara är kompatibel med STL-filer, utan även med CAD-filer (STEP, IGES), som kan innehålla annan information utöver 3D-grafik.

Alternativ undersöks redan för att samarbeta med CAD-programvaruleverantörer för att integrera SLM Additive Designer i deras gränssnitt för att möjliggöra end-to-end-komponentdesign. Denna process täcker stegen från design till att få en produkt på en 3D-skrivare med denna mjukvarulösning – låt oss kalla det en postprocessor (eller pre-postprocessor) för att förbereda en del för utskrift.

– Företaget släppte inte sin egen mjukvara tidigare?

– Den så kallade Build Processor, som utvecklades tillsammans med Materialize och implementerades i Magics, var inte en separat programvara. Och nu har SLM Solutions en komplett mjukvaruprodukt som kan fungera med CAD- och STL-filer och ger en hel cykel från att placera delen på plattformen, generera stöd och sluta med skapandet av en fil som överförs till 3D-skrivaren.

Generellt sett har företaget stora planer för mjukvaruutveckling. Nya mjukvaruprodukter kommer att utvecklas med molnserver och big data-teknik för en stor produktionskedja av 3D-skrivare. Det vill säga att vi pratar om lösningar inte för en maskin, utan för framtidens fabrik - ett koncept som alla ledande tillverkare av additiv tillverkningsanläggningar nu arbetar med.

– Lösningen för Framtidens Fabrik var det automatiserade produktionssystemet SLM 800, en annan högprofilerad innovation från förra året.

– presenterades på en utställning i Frankfurt am Main. Företaget tillkännagav officiellt försäljningen av tjugo bilar till Kina. För närvarande finns det bara en monterad installation. Detta är, låt oss säga, ett fungerande experimentellt utställningsexemplar, i vars design och funktionalitet, mycket möjligt, något kommer att förändras. I vilket fall som helst är detta ett stort påstående, eftersom förmågan att tillhandahålla en automatiserad process vid en bygghöjd på 800 mm indikerar systemets höga stabilitet.

– Har förändringar påverkat kringutrustningen till 3D-skrivare?

– Ja, det nya PSV-systemet (Powder Sieving Vacuum) är redan tillgängligt - en kringutrustning som är designad för att utföra följande funktioner:

1. kontinuerlig screening (återföring av pulver tillbaka till anläggningen för kontinuerlig cirkulation under drift);
2. lagring av pulver medan maskinen är i drift i en tank med en kapacitet på 90 liter, som inte finns i installationen, utan i PSV-systemet.

PSV-stationen är också utrustad (om vi talar om SLM 280-installationen) med en hylsa för att arbeta i byggkammaren i en inert miljö för att avlägsna överflödigt pulver under rengöring av delen. Stationen ger hög produktivitet för rengöring och bearbetning av material, är kompakt och universell: den kan kopplas till både 280:e och 500:e maskinerna. PSV arbetar baserat på tryckskillnader och evakuering av systemet och förflyttning av pulvret med hjälp av vakuumtransport.

Liksom det tidigare PSH-systemet, som tjänade ungefär samma behov, är PSV mest effektivt när vi arbetar med ett pulver på en maskin. När man ofta byter material är det bättre att använda den manuella sållningsstationen PSM, som har varit en stabil kringutrustning i nästan tio år, enkel och lätt att använda.

– Vad är ett "evigt" filter och hur kommer det att förbättra säkerheten på jobbet?

– Med dess hjälp kommer filtrering att ske enligt olika principer. Detta är den så kallade torrfiltreringen: materialpartiklar (titan eller aluminiumlegering) hålls kvar av inhibitorpartiklar i filtret och avaktiveras omedelbart. Genom att ta bort blandningen av inhibitor och partiklar i torrt tillstånd minskar vi risken för negativ påverkan när det gäller utsläpp av brandfarliga gaser, förbättrar processens renhet och ökar brand- och explosionssäkerheten. SLM-installationer har en sluten cykel av att arbeta med pulver.

Huvudfrågan är inte om man ska köpa en tillsatsmaskin eller inte, utan hur man integrerar den i produktionskedjan.

– Vilka är de omedelbara planerna för SLM Solutions?

– På den internationella utställningen "Metalworking-2018", som hålls i Moskva 14-18 maj, kommer företaget att ha en stor monter. Det är planerat att specialister på serviceavdelningen ska anlända från Tyskland och möjligheten att leverera maskinen SLM 280 övervägs. Under sommaren eller hösten kommer SLM Solutions att öppna en ny stor anläggning, som kommer att säkerställa uppfyllandet av ett ökat antal beställningar för tillverkning av maskiner. Den kommer att ligga i Lübeck, på samma plats där företagets huvudkontor och huvudproduktion finns.

– Hur är situationen på den ryska marknaden för ditt företag?

– Det finns ett intresse för SLM Solutions produkter, och mycket av det, men än så länge främst på nivån av förfrågningar, försök att räkna ut ekonomin med att äga en maskin, applikationer för provtryck. Troligtvis är detta en allmän ekonomisk situation, eftersom många av våra europeiska kollegor som arbetar med produktion av 3D-skrivare av metall har liknande problem i Ryssland.

Utrustningen är dyr, men få människor i Ryssland har någon aning om hur man äger den, hur man får ekonomisk nytta av den. Det är ganska svårt att motivera behovet av ett köp. Dessutom har vi väldigt ont om specialister med den mängd kunskap som krävs för att korrekt säkerställa både själva processen och utvecklingen av tekniska parametrar.

En specialist som arbetar på en tillsatsmaskin bör helst vara både en designer och i större utsträckning en teknolog - någon som förstår fysiken i de processer som äger rum och påverkan av vissa parametrar på kvaliteten på den resulterande delen. Och det finns många sådana parametrar - minst 160.

Tyvärr har ryska specialister - från företagschefer till vanliga ingenjörer - i allmänhet ingen förståelse för komplexiteten i additivprocessen. Många tror att en 3D-skrivare är någon form av mirakelmaskin: du laddar pulvret, laddar modellen, trycker på en knapp och får genast en del av hög kvalitet.

SLM Solutions team på den internationella mässan Formnext 2017

– Hur övertygar man människor om att tillsatstekniker ger betydande fördelar?

– Vi behöver pedagogiskt arbete. Specialister måste bekanta sig med en större volym av litteratur, vetenskaplig forskning, monografier - inte bara grundläggande, utan också ingenjörskonst, inklusive engelska och tyska. industrier och företag drar nytta av att resa till internationella konferenser om additiv tillverkning.

Min huvudidé som jag försöker förmedla till alla är att additiv teknik (särskilt selektiv lasersmältning) inte är ett universalmedel, inte en universell lösning för tillverkning av några delar. Detta är en separat ny metod som har använts aktivt på marknaden i drygt tio år. Men även på en så gammal teknik som monografier skrivs fortfarande.

3D-teknik är system med ett stort antal parametrar, som kombinerar många discipliner - metallurgi, lasrar, mekanik, programmering, etc. Det här är en sorts "grå ruta" - de behöver fortfarande studeras och studeras. Men om du inte gör detta kan du hamna väldigt långt efter.

– Ändå finns det en viss rörelse i Ryssland när det gäller utveckling och implementering av 3D-teknik.

– Det finns idéer, vi ser dem på utställningar. Enligt min erfarenhet har människors nivå av förståelse ökat kraftigt under de senaste fyra till fem åren. Det finns dock ingen tillsyn på statlig nivå, det finns ingen vektor som skulle förena allt detta.

Till exempel i Europa och Asien finns det sammanslutningar av tillverkare (som AMUG, GARPA) som regelbundet håller möten med användare från hela världen. SLM Solutions deltar i sådana evenemang tillsammans med sina konkurrenter. Eller det här exemplet: vårt företag, liksom många andra tillverkare, samarbetar med Fraunhofer Institute, som utvecklar laserteknik. Ett sextiotal forskare har anmält sig för att arbeta med SLM. Detta är ett bra exempel på interindustriellt samarbete, som är så bristfälligt i Ryssland på grund av interna ekonomiska frågor.

Enligt min mening behöver våra ledare resa mer och delta i sådana projekt för att förstå vilka frågor som ställs och hur man definierar tydliga uppgifter för produktionsdesign. När allt kommer omkring är huvudfrågan inte om man ska köpa installationen eller inte, utan hur man integrerar den i produktionskedjan, skapar en effektivt fungerande verkstad med tillsatsinstallationer och med deras hjälp erhåller den önskade produkten.

Vi fortsätter att introducera dig för olika 3D-utskriftstekniker. Näst på tur är SLM.

SLM, eller Selektiv lasersmältningär en unik tillsatsmetod som går ut på att skapa olika produkter med hjälp av lasersmältning av metallpulver enligt specificerade CAD-modeller. Under arbetets gång används endast högeffektlasrar.

SLM-maskiner hjälper till att lösa komplexa problem i industriföretag som specialiserar sig på tillverkning av maskiner inom flyg-, energi-, maskinteknik och instrumenttillverkning.

Dessutom används sådana installationer i institut, designbyråer, såväl som i processen med forskning och experimentellt arbete.

Teknologi

3D-utskriftsprocessen börjar så här: en tredimensionell digital modell delas upp i lager så att en tvådimensionell bild kan skapas för varje. Skikttjockleken varierar från 20 till 100 mikron.

Filen, som innehåller alla parametrar, skickas till speciell maskinmjukvara, som analyserar data med hjälp av enhetens tekniska kapacitet. Som ett resultat startar produktkonstruktionen.

Skapandet av varje lager består av tre steg:

• applicera ett lager av pulver på arbetsplattan;
• laserskanning av skiktets tvärsnitt;
• sänka plattan till brunnens djup, vilket motsvarar tjockleken på lagret.

Konstruktionen av vilket föremål som helst sker i arbetskammaren på en SLM-skrivare. Den är helt fylld med en inert gas: argon eller kväve. Valet av gas beror på vilket material pulvret är gjort av.

Efter avslutad konstruktion tas produkten ut ur maskinen med arbetsplattan, separeras mekaniskt och efterbearbetning utförs.

Fördelar med selektiv lasersmältning

Denna metod är så universell att den har fler styrkor än vad det kan tyckas vid första:

• skapande av föremål av komplexa geometriska former med inre håligheter och konforma kylkanaler;
• produktion av produkter utan dyr utrustning;
• de resulterande produkterna är lätta;
• besparingar på förbrukningsmaterial för utskrift;
• möjligheten att återanvända pulvret efter siktningssteget.

Ansökan

Metoden för selektiv lasersmältning kan användas i produktionsprocessen av produkter för att fungera som en del av olika komponenter och sammansättningar, konstruktion av komplexa geometriska strukturer och formativa element av formar för gjutning av termoplaster, individuella proteser och implantat för tandvård, samt tillverkning av frimärken.

Förbrukningsmaterial

Oftast används pulver från metaller och legeringar som rostfritt stål, verktygsstål, legeringar av kobolt, krom och titan, aluminium, guld, silver och platina som förbrukningsvaror.

Prenumerera på nyheterna om 3D Print Expo 2017

SLM-teknik - lager-för-lager lasersmältning av metallpulver - är en av metoderna för additiv tillverkning av produkter, som aktivt har tagit fart under de senaste 10 åren. Idag är det redan ganska välkänt för produktionsarbetare. Denna teknik har många fördelar, men ändå, när man använder utrustning baserad på den, slutar den aldrig att förvåna med nya möjligheter. Ledaren inom produktion av utrustning för denna teknik är det tyska företaget SLM Solutions.

Nyligen har det representerats i Ukraina av Stan-Komplekt joint venture.

Selektiv lasersmältningsteknik (SLM) är en kraftfull tillverkningslösning för företag som kräver snabb, högkvalitativ produktion av produkter från en mängd olika metaller.

SLM-installationer används idag aktivt i en mängd olika industrier för tillverkning av mastermodeller, forminsatser, prototypdelar, färdiga produkter gjorda av rostfritt och verktygsstål med närvaro av kobolt, krom och nickel, samt aluminium, titan, etc. ...

Företaget SLM Solutions är grundaren av SLM-teknologin (patent sedan 1998) och en av världsledande inom produktion av utrustning baserad på den.

Företagets huvudkontor och produktionsanläggningar finns i Lübeck (Tyskland).

SLM-teknik

SLM-teknik är en avancerad metod för att producera metallprodukter genom lager-för-lager lasersmältning av metallpulver baserat på tredimensionell datordesigndata. Produktens produktionstid reduceras således avsevärt, eftersom behovet av många mellanliggande operationer försvinner. Processen går ut på att sekventiellt smälta mycket tunna lager av metallpulver med hjälp av moderna fiberlasrar och på så sätt bygga upp delen lager för lager. Med denna teknik skapas exakta och homogena metallprodukter. Genom att använda det bredaste utbudet av kvalitetspulvermetaller och -legeringar erbjuder SLM-teknologin oöverträffade möjligheter för tillverkning av metalldelar för industriell användning med betydande fördelar: formkomplexitet, minimal väggtjocklek, kombination av material med olika densitet, ingen efterbearbetning, avfall -gratis, kostnadseffektiv, etc. Programvara, som levereras komplett med installationer, har en öppen arkitektur, vilket också utökar kapaciteten hos denna utrustning.

Funktionsprincip för SLM-installationer:

• för preliminär databehandling i CAD-systemet erhålls tvärsnitt av 3D-modellen med ett minimumsteg;
• pulvret matas från en automatisk anordning till en uppvärmd arbetsplattform och fördelas sedan på planet i ett tunt lager i två riktningar;
• moderna glasfiberlasrar smälter ett segment av varje lager i enlighet med delens tvärsnittskonfiguration i specificerade koordinater (2D-fil).

I det här fallet smälts varje efterföljande lager till det föregående, vilket säkerställer homogeniteten i produktens struktur.

Denna procedur upprepas tills den resulterande produkten exakt matchar CAD-modellen. Osmält metallpulver flyttas till en speciell kammare och används sedan igen.

Fördelar med SLM-installationer

SLM Solutions linje av lasersintringsutrustning använder ett antal unika, patentskyddade komponenter och teknologier:

MULTILASER— Samtidig användning av två eller flera (upp till 4) lasrar.

Gör att du kan uppnå en 400 % ökning av produktiviteten jämfört med maskiner utrustade med en enda laser;

UNIK DUAL BEAM-TEKNIK(Hull-Core). Användningen av två olika lasrar (400 och 1000 W) gör att sintring kan utföras ännu snabbare och med bättre kvalitet. Där maximal precision krävs använder installationen en tunnare laserstråle, och för att öka hastigheten i enkla områden ökas dess kraft och diameter;

PULVERFÖRDELNING I TVÅ RIKTNINGAR OMEDELBART. Den innovativa lösningen av SLM Solutions låter dig minska utskriftstiden för en produkt med hälften;

STORA KAMERASTORLEKstora kamerastorlekar. Lasersintringsmaskiner är designade för att producera delar upp till 500 × 280 × 365 mm i storlek (data från juli 2016). I en session kan du odla en stor produkt eller flera små;

HÖG HASTIGHET OCH PRECISION I PRODUKTIONEN: SLM Solutions utrustning kan producera upp till 105 cm 3 färdiga metallprodukter per timme. Detta är 1,5-2 gånger mer än installationer av denna klass från andra tillverkare. Samtidigt är den minsta väggtjockleken endast 180 mikron. Tillsammans med detta säkerställer spårningssystem för byggprocessen och kvalitetskontroll en hög grad av kontrollerbarhet av hela produktionscykeln;

Brett VAL AV MATERIAL: rostfritt stål, verktygsstål, nickelbaserade legeringar, aluminium, titan. De mest pålitliga, beprövade och mångsidiga materialen. Tack vare den öppna mjukvaruarkitekturen kan du använda metallpulver från vilken tillverkare som helst, utan extra omkonfigureringskostnader;

SPECIALPROGRAM. SLM Solutions lasersmältningsmaskiner levereras kompletta med speciell programvara - SLM AutoFabMC. Det förenklar inte bara 3D-utskriftsprocessen, utan låter dig också optimera produktionsprocesserna så mycket som möjligt, minska byggtiden och spara förbrukningsvaror. Programvaran låter dig arbeta med de mest använda dataformaten i produktionsmiljön.

Huvudkonsumenter

Flygindustrin

I likhet med SLS är de ibland till och med förvirrade, men det finns fortfarande grundläggande skillnader. Medan i SLS sintras pulverpartiklarna till varandra, här bringas metallpartiklarna till ett smält tillstånd och svetsas samman till en styv ram.

Metoden har sina rötter från Fraunhofer Institute of Laser Technology, Tyskland(Fraunhofer-InstitutfürLasertechnik). 1995 föddes ett forskningsprojekt där, ledd av Wilhelm Meiners och Kurt Wissenbach. Dessa forskare slog sig senare samman med Dietor Schwarz och Matthias Fokele från F&S Stereolithographietechnik GmbH, varefter metoden patenterades officiellt. I början av 2000-talet började F&S samarbeta med ett annat tyskt företag, MCP HEK Gmbh. I slutändan ledde de ovan nämnda forskarna företagen SLM Solutions Gmbh och Realizer Gmbh, som ärvde all tidigare utveckling.

Konstruktionen av modellen börjar med förberedelsen av stl-filen som redan är känd för oss. Programmet beräknar en 2D-modell av varje lager i steg om typiskt 20 till 100 mikron och lägger till stödstrukturer vid behov. Konstruktionen av varje lager börjar med den enhetliga fördelningen av metallpulver över hela ytan av substratet som modellen kommer att "växa". Detta arbete utförs antingen med en rulle eller en borste, liknande en vindrutetorkare för en bil. Varje lager motsvarar ett 2D-diagram. Hela processen sker i en speciell förseglad kammare fylld med en inert gas, till exempel argon, eller kväve med ultralåga inblandningar av syre. Fokuseringssystemet riktar en högeffektlaser mot metallpartiklar, smälter och svetsar ihop dem. Kontinuerlig svetsning sker längs sektionens konturer, och insidan av föremålets väggar kan svetsas i enlighet med fyllningsmönstret. Förresten, det återstående pulvret som blir över från att göra en del kan återanvändas för att skriva ut nästa modell.

Materialen som används inkluderar rostfritt stål, verktygsstål, krom- och koboltlegeringar, titan och aluminium. Andra legeringar kan också användas - det viktigaste är att de, när de krossas till partiklarnas tillstånd, har vissa flytbarhetsegenskaper.

3D-modellering med SLM-metoden har blivit en del av våra liv. Det har avsevärt minskat tiden som krävs för att tillverka en del jämfört med traditionella metoder. Vissa områden inom flygplanstillverkning, oljeproduktion och medicin kräver så komplexa komponenter som helt enkelt inte kan tillverkas på annat sätt. Detta gäller särskilt för föremål med stor yta och samtidigt liten volym. Föreställ dig en kylare för vilket kylsystem som helst.

Selektiv lasersmältning är oumbärlig inom flygindustrin, där det är en kamp för varje gram - delen måste utföra sina funktioner och vara hållbara, men samtidigt ha material bara på de platser där det inte kan göras utan.

SLM (Selective Laser Melting) - selektiv lasersmältning - en innovativ teknik för tillverkning av komplexa produkter i form och struktur från metallpulver med hjälp av matematiska CAD-modeller. Denna process består av sekventiell skikt-för-skikt-smältning av pulvermaterial med hjälp av kraftfull laserstrålning. SLM öppnar de bredaste möjligheterna för modern produktion, eftersom det låter dig skapa metallprodukter med hög precision och densitet, optimera designen och minska vikten på tillverkade delar.

Selektiv lasersmältning är en av metall 3D-utskriftsteknikerna som framgångsrikt kan komplettera klassiska tillverkningsprocesser. Det gör det möjligt att tillverka föremål vars fysiska och mekaniska egenskaper är överlägsna produkter av standardteknik. Med hjälp av SLM-teknik är det möjligt att skapa unika produkter med komplex profil utan användning av bearbetning och dyr utrustning, i synnerhet på grund av förmågan att kontrollera produkters egenskaper.

SLM-maskiner är designade för att lösa komplexa problem inom energi, olja och gas, verkstadsindustri, metallbearbetning, medicin, etc. De används också i forskningscentra, designbyråer och utbildningsinstitutioner när man bedriver forskning och experimentellt arbete.

Termen "lasersintring", som ofta används för att beskriva SLM, är inte helt korrekt, eftersom metallpulvret som matas till 3D-skrivaren under laserstrålen inte sintras, utan är helt smält och omvandlas till ett homogent råmaterial.

Exempel på tillämpning av selektiv lasersmältningsteknik

Var används SLM-teknik?

Selektiv lasersmältning används inom industrin för tillverkning av:

• komponenter av olika enheter och enheter;
• strukturer med komplex form och struktur, inklusive multi-element och icke-borttagbara;
• frimärken;
• prototyper;
• Smycken;
• implantat och proteser inom tandvården.

Dataanalys och produktdesign

Först delas den digitala 3D-modellen av delen upp i lager så att varje lager, som är 20-100 mikron tjockt, renderas i 2D. Specialized analyserar data i STL-filen (industristandard) och jämför dem med specifikationerna för 3D-skrivaren. Nästa steg efter bearbetning av den mottagna informationen är konstruktion, som består av ett stort antal cykler för varje lager av det skapade objektet.

Skiktkonstruktion inkluderar följande operationer:

• metallpulver appliceras på byggplattan, som är fäst på byggplattformen;
• laserstrålen avsöker tvärsnittet av produktskiktet;
• plattformen sänks ner i konstruktionsbrunnen till ett djup som matchar lagrets tjocklek.

Konstruktionen utförs i kammaren på en SLM-maskin, som är fylld med en inert gas (argon eller kväve). Huvudvolymen gas förbrukas i det inledande skedet, när all luft avlägsnas från konstruktionskammaren genom spolning. När byggprocessen är klar tas delen och plattan bort från pulver 3D-skrivarkammaren och separeras sedan från plattan, stöden tas bort och den slutliga bearbetningen av produkten utförs.

Fördelar med selektiv lasersmältningsteknik

SLM-tekniken har allvarliga möjligheter att öka produktionseffektiviteten i många branscher eftersom:

• ger hög noggrannhet och repeterbarhet;
• de mekaniska egenskaperna hos produkter som skrivs ut med denna typ av 3D-skrivare är jämförbara med;
• löser komplexa tekniska problem i samband med tillverkning av geometriskt komplexa produkter;
• förkortar cykeln av forsknings- och utvecklingsarbete, vilket säkerställer konstruktion av komplexa profildelar utan användning av utrustning;
• låter dig minska vikten genom att konstruera föremål med inre hålrum;
• sparar material under produktionen.

SLM Solutions: integrerade systemlösningar för 3D-utskrift av metall

Produkter skapade på SLM Solutions-installationen

SLM Solutions, med huvudkontor i Lübeck, Tyskland, är en ledande utvecklare av tillverkningsteknik för metalltillsats. Bolagets huvudsakliga verksamhet är utveckling, montering och försäljning av utrustning och integrerade systemlösningar inom området selektiv lasersmältning. iQB Technologies är den officiella distributören av SLM Solutions i Ryssland.