SLM метод в 3D-печати
Метод селективного лазерного плавления – современный подход аддитивного производства в создании трехмерных объектов из металла по моделям, созданным в САПР при помощи плавления порошка лазером высокой мощности. Посредством 3D-печати металлом SLM формируются высокоточные изделия, используемые в качестве отдельных элементов, а также цельные конструкций, которые изменяют свою конфигурацию в процессе работы.
SLM отлично замещает стандартные промышленные технологии, потому что механофизические свойства объектов часто выше чем у изготовленных стандартными методами.
SLM принтеры применяются в машиностроении, приборостроении, энергетической, авиационной и космической промышленности. Они помогают в решении сложных экспериментальных задач в научных институтах, исследовательских бюро и учреждениях образования.
«Лазерное спекание» – популярное понятие для обозначения метода, хоть оно немного не подходит по смыслу, поскольку материал подвергается не спеканию, а плавке до создания густой массы.
Плюсы технологии SLM:
- Выполнение трудных производственных решений. Создание объектов с полостями и нестандартной геометрией.
- Сокращение цикла НИР и ОКР. Возможность создания объектов без использования затратного оснащения.
- Снижение массы объекта за счет создания полостей.
- Уменьшение затрат в процессе производства. Как правило, при создании изделия, остается неиспользованный материала, который можно применить повторно предварительно просеяв. Непригодным становится лишь 3-8% материала.
- Отсутствие необходимости механически обрабатывать готовые изделия.
SLM применяется для изготовления:
– компонентов узлов;
– медицинских протезов и имплантов;
– многоэлементных неразборных конструкций;
– уникальных челюстно-лицевых прототипов в сфере стоматологии;
– пресс-форм, вставок и штампов.
Процесс создания изделия:
Первый этап начинается с подготовки 3D-модели и деления её на 2D слои размером 20-100 мкм. Затем ПО анализирует данные STL-файла, сопоставляет с характеристиками принтера и генерирует цикл печати.
Стандартные манипуляции в процессе создания слоя:
– распределение металлического порошка по подогреваемой поверхности области печати;
– сканирование слоя лазерным лучом;
– снижение платформы на глубину равную толщине слоя объекта.
При этом в самом начале процесса воздух из камеры удаляется, и она заполняется газом (азотом или аргоном), что не дает происходить процессу окисления.
После того как процесс печати завершен лишний порошок убирается, объект вместе с платформой вынимаются из камеры 3D принтера и проводится механическая обработка изделия и удаление поддержек.
Используемые материалы
Основными материалами, которые используются для создания конструкций, являются порошковые металлы и сплавы, например, никель, алюминий, кобальт-хром, титан, нержавеющая сталь и т.д.
Изделия, созданные по технологии SLM:
