3D-печать металлами – это сложный с точки зрения технологии процесс, который пользуется большой популярностью. Металлический порошок в 3D-печати применяется часто и в разных технологиях, причем используются как чистые металлы, так и их сплавы.
В каких технологиях применяется?
Металлический порошок отличается прочностью, поэтому широко применяется в различных технологиях 3D-печати. Чаще всего применяются сталь, никель, медь, сталь, бронза, а также благородные металлы. Применяются они в таких технологиях, как:
Особенности печати металлическим порошком
На основе технологии SLS используются связующие материалы, придающие изделиям стойкость к воздействию температур и химических средств. Чаще всего в роли связующих компонентов выступают полимеры, частицы керамики и стекла, а некоторые легкоплавкие металлы могут подвергаться спеканию и без применения дополнительных материалов.
Применяя металлический порошок для 3d принтера, можно создавать различные модели:
Особенности технологии 3DP
Струйная печать – один из популярных способов аддитивного производства, который предполагает применение металла как расходного материала. Но данная технология позволяет создавать только композитные модели из любых материалов, переработанных в порошок. Связывание порошка выполняется посредством полимеров, поэтому готовые модели являются полноценно металлическими. С другой стороны, композитные модели можно преобразовать в цельнометаллические под воздействием термической обработки – либо выплавкой, либо выжиганием связующего материала, либо спеканием металлических частиц.
Образованные таким способом модели не отличаются высокой прочностью из-за пористой структуры, поэтому увеличить прочность можно посредством пропитки цельной модели из металла. Например, стальная деталь может пропитываться бронзой, чтобы сделать конструкцию более прочной. С помощью данной технологии можно получать модели не очень высокой прочности, которые востребованы в ювелирной или сувенирной промышленности.
Метод ламинирования (LOM)
Данная технология привлекает внимание тем, что ламинирование выполняется нанесением тонких листов материала, которые формируются благодаря механической или лазерной резке и склеиванию. Именно так и создается трехмерная модель. Как расходный материал данное производство может использовать и металлическую фольгу. Полученные трехмерные модели не являются полностью металлическими, поскольку они связываются посредством клея, используемого для склеивания листов расходного материала. К положительным особенностям данного производства можно отнести экономичность печати и высокое внешнее сходство полученных моделей с изделиями из цельного металла. Чаще всего данный метод широко применяется при макетировании.
Послойное наплавление FDM
Металлический порошок используется и при 3D-печати на основе технологии FDM. Этот метод позволяет использовать металлический порошок, а вот печать чистыми металлами и сплавами не привела к эффективным результатам. Тугоплавкие металлы невозможно применяться из-за трудностей с подбором качественного экструдера, который был бы способен выдерживать высокие температуры. А легкоплавкие металлы позволяют создать только модели, которые не будут широко применяться на практике.
Как следствие используются более современные материалы – композиты, в состав которых входит термопластик (например, PLA) и бронзовый порошок. Полученные модели отличаются визуальным сходством с натуральной бронзой, возможностью подвергания шлифовке, а вот физические и химические свойства изделий весьма ограниченные. Подобные композиты имеет смысл использовать для создания макетов для выставок, сувениров, предметов искусства.
Выборочное лазерное спекание SLS
Большинство 3d-принтеров, работающих на основе металлического порошка, предполагают использование лазерных установок, которые спекают частицы металлического порошка. Технология лазерного спекания предполагает использование металлов и термопластиков в виде порошка. Металлические материалы часто покрываются легкоплавкими металлами, что позволяет использовать более низкие мощности лазерных излучателей. В таких случаях требуется дополнительное спекание металлических моделей в печах, после чего они подвергаются пропитке для достижения более высокой прочности.
На работу с чистым металлическим порошком ориентирована технология прямого лазерного спекания DMLS. Эти конструкции имеют герметичные рабочие камеры, которые наполняются инертным газом, благодаря чему можно работать с разными металлами. Еще одна особенность DMLS-печати – в возможности подогрева расходного материала, что дает возможность сэкономить на мощности лазерных установок.
Выборочная лазерная плавка SLM
Эта технология позволяет создавать модели высокой прочности на основе лазерной плавки металлического порошка. С помощью этого типа производства можно создавать гомогенные модели, которые практически не отличаются по физическим и механическим свойствам от литых аналогов. Еще более эффективные результаты показывает технология лучевой плавки (EBM) – на основе ее можно создавать качественные модели высокой точности на принтерах шведской компании Arcam. Особенность данной технологии – возможность работы с широким диапазоном металлов и их сплавов и создание металлических деталей, по качеству ни в чем не уступающих аналогам.
В каких технологиях применяется?
Металлический порошок отличается прочностью, поэтому широко применяется в различных технологиях 3D-печати. Чаще всего применяются сталь, никель, медь, сталь, бронза, а также благородные металлы. Применяются они в таких технологиях, как:
- SLS – при селективном лазерном спекании.
- SLM – при селективном лазерном плавлении.
- EBM – при спекании направленным пучком электронов.
Особенности печати металлическим порошком
На основе технологии SLS используются связующие материалы, придающие изделиям стойкость к воздействию температур и химических средств. Чаще всего в роли связующих компонентов выступают полимеры, частицы керамики и стекла, а некоторые легкоплавкие металлы могут подвергаться спеканию и без применения дополнительных материалов.
Применяя металлический порошок для 3d принтера, можно создавать различные модели:
- ювелирные изделия;
- декоративные элементы;
- сложные детали, которые не создать традиционными методами аддитивного производства;
- функциональные прототипы.
- Детали получаются высокой прочности.
- Печать может вестись с высоким разрешением.
- Металл отличается термостойкостью.
- Есть возможность вторичной обработки материала.
Особенности технологии 3DP
Струйная печать – один из популярных способов аддитивного производства, который предполагает применение металла как расходного материала. Но данная технология позволяет создавать только композитные модели из любых материалов, переработанных в порошок. Связывание порошка выполняется посредством полимеров, поэтому готовые модели являются полноценно металлическими. С другой стороны, композитные модели можно преобразовать в цельнометаллические под воздействием термической обработки – либо выплавкой, либо выжиганием связующего материала, либо спеканием металлических частиц.
Образованные таким способом модели не отличаются высокой прочностью из-за пористой структуры, поэтому увеличить прочность можно посредством пропитки цельной модели из металла. Например, стальная деталь может пропитываться бронзой, чтобы сделать конструкцию более прочной. С помощью данной технологии можно получать модели не очень высокой прочности, которые востребованы в ювелирной или сувенирной промышленности.
Метод ламинирования (LOM)
Данная технология привлекает внимание тем, что ламинирование выполняется нанесением тонких листов материала, которые формируются благодаря механической или лазерной резке и склеиванию. Именно так и создается трехмерная модель. Как расходный материал данное производство может использовать и металлическую фольгу. Полученные трехмерные модели не являются полностью металлическими, поскольку они связываются посредством клея, используемого для склеивания листов расходного материала. К положительным особенностям данного производства можно отнести экономичность печати и высокое внешнее сходство полученных моделей с изделиями из цельного металла. Чаще всего данный метод широко применяется при макетировании.
Послойное наплавление FDM
Металлический порошок используется и при 3D-печати на основе технологии FDM. Этот метод позволяет использовать металлический порошок, а вот печать чистыми металлами и сплавами не привела к эффективным результатам. Тугоплавкие металлы невозможно применяться из-за трудностей с подбором качественного экструдера, который был бы способен выдерживать высокие температуры. А легкоплавкие металлы позволяют создать только модели, которые не будут широко применяться на практике.
Как следствие используются более современные материалы – композиты, в состав которых входит термопластик (например, PLA) и бронзовый порошок. Полученные модели отличаются визуальным сходством с натуральной бронзой, возможностью подвергания шлифовке, а вот физические и химические свойства изделий весьма ограниченные. Подобные композиты имеет смысл использовать для создания макетов для выставок, сувениров, предметов искусства.
Выборочное лазерное спекание SLS
Большинство 3d-принтеров, работающих на основе металлического порошка, предполагают использование лазерных установок, которые спекают частицы металлического порошка. Технология лазерного спекания предполагает использование металлов и термопластиков в виде порошка. Металлические материалы часто покрываются легкоплавкими металлами, что позволяет использовать более низкие мощности лазерных излучателей. В таких случаях требуется дополнительное спекание металлических моделей в печах, после чего они подвергаются пропитке для достижения более высокой прочности.
На работу с чистым металлическим порошком ориентирована технология прямого лазерного спекания DMLS. Эти конструкции имеют герметичные рабочие камеры, которые наполняются инертным газом, благодаря чему можно работать с разными металлами. Еще одна особенность DMLS-печати – в возможности подогрева расходного материала, что дает возможность сэкономить на мощности лазерных установок.
Выборочная лазерная плавка SLM
Эта технология позволяет создавать модели высокой прочности на основе лазерной плавки металлического порошка. С помощью этого типа производства можно создавать гомогенные модели, которые практически не отличаются по физическим и механическим свойствам от литых аналогов. Еще более эффективные результаты показывает технология лучевой плавки (EBM) – на основе ее можно создавать качественные модели высокой точности на принтерах шведской компании Arcam. Особенность данной технологии – возможность работы с широким диапазоном металлов и их сплавов и создание металлических деталей, по качеству ни в чем не уступающих аналогам.
Последнее редактирование:
