Что такое селективное лазерное плавление металла

В этой статье пойдет речь об одной из наиболее распространенных промышленных технологий 3D печати: методике SLM. Ее полное название – Selective Laser Melting, или селективное лазерное плавление. Часто также можно встретить название «Селективное лазерное плавление металла», поскольку именно металлические порошки являются основным расходным материалом для этой разновидности печати на 3D принтере.

3D печать селективное лазерное плавление металла

Многие путают селективное лазерное плавление металла с другими схожими технологиями – селективным лазерным спеканием (SLS) и прямым лазерным спеканием металлов (DMLS). Несмотря на некоторое сходство в процессе воспроизведения изделий, это все же разные методики 3D печати. Технология SLM отличается от них некоторыми ключевыми особенностями, которые мы опишем ниже.

Процесс 3D печати

Итак, для начала вам понадобится 3D модель необходимого изделия, созданная по всем правилам 3D моделирования для 3D печати. Модель загружается в специальную программу-слайсер (обычно требуемое ПО поставляется вместе с 3D принтером), где происходит ее подготовка к печати. Имеется ввиду выставление необходимых параметров и настроек печати и разделение будущего изделия на слои для работы с 3D принтером. После этого можно приступать к печати.

Селективное лазерное плавление металлов технология

Селективное лазерное спекание металла на первых шагах напоминает методики SLS и DMLS: в рабочую камеру подается тонкий слой порошка в количестве, необходимом для первого слоя. Однако наносится материал на подвижную рабочую платформу, которая перемещается о оси Z. Порошок так же разравнивается специальным валиком, излишки удаляются. Самое интересное, что камера 3D принтера во время работы заполняется инертным газом – чаще всего аргоном или азотом с низким содержанием кислорода.

Селективное лазерное плавление металлов методика

Как только все готово, принтер приступает к 3D печати: с помощью мощного лазера сплавляет вместе металлический порошок по контуру первого слоя. В направления X и Y устройство лазер ориентируется за счет специальных сканирующих зеркал. После завершению процедуры платформа опускается и процесс повторяется. Эти шаги выполняются вплоть до полного воспроизведения объекта. Готовая модель извлекается из 3D принтера вместе с платформой, механически отделяется от нее и очищается от поддержек.

Селективное лазерное плавление металлов процесс

Особенности технологии

Как вы могли заметить, селективное лазерное плавление металла наличием подвижной платформы напоминает технологии SLA и FDM. Как и в этих методиках, под нависающими элементами изделия выстраиваются поддерживающие структуры, которые должны быть удалены по завершению 3D печати. Также важной особенностью технологии является 3D печать в камере с инертным газом, благодаря чему исключается окисление металлического порошка, что позволяет использовать в качестве расходного материала, к примеру, титан.

Селективное лазерное плавление металлов SLM

Преимущества

  • Практически полная монолитность изделий. Селективное лазерное плавление металла не частично (как в SLS и DMLS), а полностью сплавляет порошок между собой, что влияет на прочность изделия в лучшую сторону;
  • Возможность изготовления изделий со сложной геометрией. Как и в прочих промышленных технологиях 3D печати, форма изделия не имеет значения. За счет этого, а также предыдущего фактора, селективное лазерное плавление металла способно составить серьезную конкуренцию литью под давлением;
  • Уменьшение массы изделий. Этот пункт частично пересекается с предыдущим: за счет добавления внутренних полостей в исходную 3D модель готовое изделие будет легче, что чрезвычайно важно, к примеру, в аэрокосмической сфере;
  • Экономия материала. Этот метод нельзя назвать полностью безотходным, но около 97-99% материала, который не был задействован в непосредственном построении изделия, готов к повторному использованию.

Используемые материалы

Селективное лазерное спекание металла отличается тем, что в нем может использоваться не только со сплавами, но и с чистыми металлическими порошками. Спектр доступных для этого метода 3D печати материалов гораздо шире, чем для методик SLS и DMLS. Так, в числе порошков для печати на SLM 3D принтерах:

  • кобальт-хром,
  • нержавеющая саль
  • инструментальная сталь
  • титановые сплавы
  • титан
  • алюминий
  • золото
  • платина
  • вольфрам
  • медь

Селективное лазерное плавление металла: применение

Из преимуществ методики сферы ее применения можно определить так: любая задача и отрасль промышленности, где важны скорость воспроизведения прочных, практически монолитных объектов со сложной геометрией. Добавьте сюда возможность изготовления деталей с полостями в стенках, и получите аэрокосмическую и автомобильную сферы производства. Кроме того, селективное лазерное плавление металла широко применяется в медицине, к примеру, для изготовления легких и прочных анатомических имплантатов.

Селективное лазерное плавление металлов в Украине

Однако это не предел развития технологии. За счет высокой скорости развития методики и аддитивного производства в целом селективное лазерное спекание металла стремительно совершенствуется, открывается доступ к работе с новыми видами материалов. А это влечет за собой расширение области применения технологии SLM.

Селективное лазерное плавление металлов заказать в Киеве

Напоследок хотим напомнить, что наша компания предоставляет услуги 3D печати и продает различные виды 3D принтеры, расходные материалы, а также прочее оборудование, запчасти и комплектующие, имеющие отношение к сфере аддитивного производства. Для ознакомления с ассортиментом посетите страничку «Магазин» на нашем сайте. Контактные данные для связи с нашими представительствами в разных городах указаны в разделе «Наши контакты».

Вернуться на главную