Powszechnie stosowane metody obróbki mechanicznej, takie jak frezowanie CNC czy toczenie, mimo swojego potencjału, mają pewne ograniczenia. Trudności w realizacji skomplikowanych geometrycznie elementów, konieczność posiadania specjalistycznych narzędzi dla każdego typu operacji, duża ilość odpadów i wysokie koszty przygotowania produkcji to tylko niektóre z nich. Technologia druku 3D, zwłaszcza druk z metalu, stanowi atrakcyjną alternatywę, umożliwiając tworzenie bardziej złożonych struktur, z mniejszym zużyciem materiału i większą efektywnością.

Poniżej przedstawiamy najpopularniejsze technologie druku 3D z metalu.

 

L-PBF (SLM/DMLS)

Technologia Laser Powder Bed Fusion (L-PBF), znana również jako Selective Laser Melting (SLM) lub Direct Metal Laser Sintering (DMLS), stanowi czołówkę wśród technik druku 3D z metalu. Wykorzystuje precyzyjnie skierowany laser do stopienia proszku metalicznego warstwa po warstwie, aż do uzyskania gotowego przedmiotu. L-PBF umożliwia drukowanie z różnorodnych materiałów, w tym z takich jak stale nierdzewne, stal narzędziowa, tytan, aluminium, nikiel, kobalt, miedź i ich stopy. Możliwość druku z tak szerokiej gamy materiałów pozwala na zastosowanie tej technologii w wielu branżach, od medycyny, przez lotnictwo, aż po przemysł kosmiczny. Przykładowo, firma Safran, globalny lider w dziedzinie silników lotniczych, postanowiła wykorzystać drukarkę 3D L-PBF NXG XII 600 od SLM Solutions do produkcji dużych silników lotniczych. Jak podkreśla Safran, decyzja o wyborze tej drukarki wynikała z możliwości produkcji dużych części o wysokiej jakości w krótkim czasie.

Podczas druku w technologii Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) używany jest proszek metalowy o bardzo małej granulacji. Średnica cząstek wynosi zazwyczaj od 15 do 45 mikrometrów. Drobne ziarno jest niezbędne, aby uzyskać wysoki stopień szczegółowości oraz jednorodność struktury finalnego produktu. Wielkość cząstek ma bezpośredni wpływ na wygląd powierzchni druku oraz dokładność odwzorowania detali.

 

Technologia L-PBF odbywa się w atmosferze ochronnej, zazwyczaj w argonie, aby zapobiec utlenianiu proszku metalicznego podczas stopienia. Grubość warstwy proszku wynosi zazwyczaj od 30 do 60 mikrometrów, co pozwala na wysoce precyzyjne drukowanie.

 

EBM

Technologia Electron Beam Melting (EBM) korzysta z skupionej wiązki elektronów do topienia proszku metalicznego. Moc wiązki elektronów w EBM może sięgać do 3 kW, co pozwala na szybkie i efektywne topienie proszku. Dzięki temu EBM jest w stanie osiągać wyższą gęstość i lepsze właściwości mechaniczne wydruku. W przypadku technologii Electron Beam Melting (EBM) stosowany proszek metalowy ma zwykle średnicę cząstek od 50 do 100 mikrometrów. Proszek ten jest nieco większy niż ten stosowany w technologii L-PBF, co wynika z innej natury procesu - zastosowanie wiązki elektronów pozwala na efektywne topienie większych cząstek. Nie mniej jednak, zastosowanie proszku o tej granulacji pozwala na zachowanie dobrej precyzji druku. Podobnie jak w L-PBF, produkty EBM zazwyczaj wymagają post-procesingu, aby osiągnąć wymagane wymiary i właściwości powierzchniowe.

 

Binder Jetting

 

Technologia Binder Jetting stanowi atrakcyjną alternatywę dla technologii druku 3D opartych na topineniu metalu, takich jak L-PBF i EBM. Technologia ta pozwala na tworzenie złożonych struktur bez konieczności stosowania struktur wsparcia i jest najczęściej wykorzystywana w produkcji seryjnej.

Proces druku w technologii Binder Jetting jest znacznie szybszy niż w technologiach L-PBF czy EBM. Może to przekładać się na niższe koszty produkcji, zwłaszcza przy produkcji dużych serii. Wydruki z technologii Binder Jetting zazwyczaj wymagają dodatkowego procesu spiekania w piecu, aby związać cząstki proszku i osiągnąć pełną gęstość materiału. Należy jednak zauważyć, że w przypadku większości materiałów, proces spiekania może prowadzić do skurczu, co musi być uwzględnione w projektowaniu części.

 

 

Dowiedz się wiecej o Binder Jetting

 

 

Podsumowując, technologie druku 3D z metalu, takie jak L-PBF, EBM i Binder Jetting, oferują wiele zalet w porównaniu do tradycyjnych metod obróbki mechanicznej. Możliwość tworzenia bardziej złożonych struktur, mniejsze zużycie materiału, większa efektywność i możliwość używania różnorodnych materiałów to tylko niektóre z nich. Jednakże, każda z tych technologii ma swoje specyficzne wymagania i ograniczenia, które muszą być brane pod uwagę podczas wyboru odpowiedniego rozwiązania dla konkretnego zastosowania.

 

Skontaktuj się z naszymi specjalistami, którzy opowiedzą jakie drukarki 3D do metalu będą najlepszym wyborem do Twojego procesu.