Здравейте! Като доставчик на услуги за 3D печат на SLM, ме питат много за точността на 3D печат със селективно лазерно топене (SLM). Това е тема, която е изключително важна за всеки, който иска да използва тази технология, независимо дали сте в космическата, автомобилната или медицинската област. Така че, нека се потопим направо и да го разбием.
Разбиране на основите на SLM 3D печат
Първо, за тези, които не са много запознати, SLM 3D печатът е технология за сливане на прах. Той работи, като използва високомощен лазер за селективно стопяване и сливане на частици от метален прах, слой по слой, за създаване на триизмерен обект. Този процес ни дава висока степен на свобода на проектиране, което ни позволява да правим сложни геометрии, които биха били почти невъзможни или изключително скъпи с традиционните методи на производство.
Фактори, влияещи върху точността на SLM 3D печат
Има няколко фактора, които могат да повлияят на точността на SLM 3D печат. Нека да разгледаме някои от най-значимите.
1. Прецизност на машината
Качеството и прецизността на самия SLM 3D принтер играят огромна роля. Машините от висок клас са оборудвани с модерни лазерни системи и механизми за контрол на движението. Тези машини могат да позиционират лазера с изключителна точност, обикновено в рамките на няколко микрометра. Например, един висококачествен принтер може да гарантира, че лазерът ще удари точното място върху прахообразното легло, което е от решаващо значение за създаването на фини детайли в отпечатаната част.
2. Свойства на материала
Видът на използвания метален прах също влияе върху точността. Различните метали имат различни точки на топене, топлопроводимост и степен на свиване. Например титанът има висока точка на топене и относително ниска топлопроводимост. По време на процеса на печат, докато титановият прах се топи и втвърдява, той може да претърпи известно свиване. Това свиване трябва да бъде внимателно отчетено във фазата на проектиране, за да се гарантира, че крайната част отговаря на желаните спецификации.
3. Сложност на дизайна
Колкото по-сложен е дизайнът, толкова по-голямо предизвикателство е постигането на висока точност. Части с тънки стени, сложни вътрешни канали или надвеси изискват по-внимателно планиране. Надвесите, например, може да се нуждаят от поддържащи конструкции, за да се предотврати срутването им по време на процеса на печат. Тези поддържащи структури понякога могат да повлияят на крайната точност на частта и може да се наложи да бъдат премахнати и обработени след това.
4. Пост обработка
Стъпките на последваща обработка като топлинна обработка, механична обработка и повърхностно довършване могат или да подобрят, или да влошат точността на отпечатаната част. Топлинната обработка може да облекчи вътрешните напрежения в частта, които може да са били въведени по време на процеса на печат. Въпреки това, ако не се направи правилно, това също може да причини изкривяване. Машинната обработка може да се използва за постигане на много строги допуски на критичните размери, но също така изисква умения и прецизност, за да се избегне прекомерна или недостатъчна обработка.
Точност на измерване при SLM 3D печат
И така, как всъщност измерваме точността на SLM 3D отпечатана част? Е, има няколко общи метода.
1. Толерантност на размерите
Толерансът на размерите е най-лесният начин за измерване на точността. Отнася се до допустимата вариация в размера на характеристиките на дадена част. Например, ако една част е проектирана да има диаметър 10 mm, толеранс на размерите от ±0,1 mm означава, че действителният диаметър на отпечатаната част може да бъде някъде между 9,9 mm и 10,1 mm. При SLM 3D принтирането можем да постигнем толеранси на размерите до ±0,05 mm или дори по-добри в зависимост от факторите, споменати по-горе.
2. Грапавост на повърхността
Грапавостта на повърхността е друг важен аспект на точността. Грапавата повърхност може да повлияе на функционалността на дадена част, особено в приложения, където се изисква гладка повърхност за правилно уплътняване или движение с ниско триене. При SLM 3D печат грапавостта на отпечатаната повърхност може да варира в зависимост от размера на праха, лазерните параметри и стратегията за сканиране. Можем да измерим грапавостта на повърхността с помощта на инструменти като профилометри и след това да използваме техники за последваща обработка, за да я подобрим, ако е необходимо.
Приложения в реалния свят и изисквания за точност
Нека да разгледаме някои реални приложения на SLM 3D печат и техните изисквания за точност.
1. Космонавтика
В космическата индустрия прецизността не подлежи на обсъждане. Части като турбинни лопатки и горивни дюзи трябва да бъдат невероятно точни, за да осигурят безопасност и оптимална производителност. Тези части често имат строги толеранси на размерите, понякога от порядъка на няколко микрометра. Например, лопатката на турбината може да се нуждае от точно определена форма на аеродинамичния профил, за да се увеличи максимално нейната ефективност. SLM 3D печатът може да отговори на тези изисквания за висока точност, позволявайки производството на сложни, леки и високоефективни части. Можете да проверите повече за персонализираните приложения вТитаниеви накрайници на ауспуха чрез 3D печат.
2. Автомобилен
В автомобилния сектор SLM 3D печатът се използва за изработване на прототипи, персонализирани части и дори някои производствени компоненти. Например хидравличните компоненти изискват точни вътрешни канали, за да осигурят правилния поток на течността. Точността на тези части може значително да повлияе на работата на цялата хидравлична система. За да видите повече за това, посететеХидравлични компоненти чрез 3D печат. Скобите, използвани в превозните средства, също трябва да пасват точно с други части. Можете да намерите информация за свързани продукти наМетална скоба за 3D печат. Докато изискванията за точност в автомобилната индустрия може да не са толкова екстремни, колкото в космическата индустрия, те все пак трябва да бъдат внимателно контролирани.
3. Медицински
В областта на медицината SLM 3D печатът се използва за създаване на специфични за пациента импланти и хирургически инструменти. Имплантите, като зъбни коронки и ортопедични импланти, трябва да пасват перфектно на тялото на пациента. Дори малко отклонение в размера или формата може да доведе до усложнения. Следователно изискванията за точност в медицинските приложения са изключително високи и SLM 3D печатът има потенциала да отговори на тези изисквания с правилния контрол на процесите и материалите.
Как гарантираме висока точност като доставчик
Като доставчик на услуги за SLM 3D печат, ние предприемаме няколко стъпки, за да гарантираме високата точност на частите, които произвеждаме.
Първо, ние използваме най-съвременните SLM 3D принтери. Тези машини са оборудвани с усъвършенствани сензори и системи за управление, които могат да наблюдават и регулират процеса на печат в реално време. Това ни помага да поддържаме постоянно качество и точност през целия печатен процес.
Второ, имаме екип от опитни инженери и техници. Те са умели да боравят с различни материали и сложни дизайни. Те могат да извършват подробни симулации преди печат, за да предскажат евентуални проблеми и да направят необходимите корекции на дизайна и параметрите на печат.
Трето, имаме цялостна система за контрол на качеството. Ние използваме усъвършенствано измервателно оборудване като машини за измерване на координати (CMM), за да проверим точността на размерите на отпечатаните части. Ние също така проверяваме покритието на повърхността и провеждаме безразрушителен тест, за да гарантираме вътрешната цялост на частите.
Опаковане и покана за свързване
В заключение, точността на SLM 3D печата може да бъде доста висока, но зависи от различни фактори като прецизност на машината, свойства на материала, сложност на дизайна и последваща обработка. С правилната технология, експертиза и контрол на качеството можем да постигнем отлична точност при производството на метални части за различни индустрии.
Ако се интересувате от нашите услуги за 3D печат на SLM и искате да обсъдите вашите специфични изисквания, независимо дали става дума за прототип в малък мащаб или поръчка за производство в голям мащаб, не се колебайте да се свържете с нас. Ние сме тук, за да ви помогнем да превърнете вашите идеи във висококачествени, точни 3D отпечатани метални части.
Референции
- Gibson, I., Rosen, DW, & Stucker, B. (2015). Технологии за адитивно производство: 3D печат, бързо прототипиране и директно дигитално производство. Спрингър.
- Kruth, J. - P., Leu, MC, & Nakagawa, T. (2007). Напредък в адитивното производство и бързото създаване на прототипи. CIRP Annals - Технология на производството, 56 (2), 525 - 540.
- Mazumder, J., & Gu, D. (2010). Лазерно базирано адитивно производство на метални компоненти: материали, процеси и механизми. Journal of Applied Physics, 108 (011101).