Общая информация
Технология SLM основана на формировании изделия путем выборочного сплавления металлического порошка. Общая схема процесса и вид установки представлены на изображении выше. Лазерный источник (1) генерирует, а система зеркал/сканатор (2) направляет луч в камеру построения, заполненную защитным газом. Ракель/рекоутер (3) наносит новый слой порошка в область построения, остатки порошка удаляются в бункер (7), далее, лазерный луч выборочно сплавляет порошок в области детали. Для фиксации и увеличения теплоотвода от заготовки (4) к нависающим поверхностям подводятся поддерживающие структуры (5). Максимальные габариты производимых деталей – до 1 000 мм (высота, ось Z), до 600 мм (длина и ширина, оси X и Y), толщина слоя от 20 до 150 мкм.
Доступные материалы 3D-печати
Для SLM процесса используются свариваемые сплавы в виде порошка (МПК) на основе:
- алюминия (AlSi10Mg, Scalmalloy, AlSi9Cu3, ВАС1, РС-300, РС-320, РС-390, РС-507, РС-553);
- титана (ВТ6, Ti6Al4V);
- железа (316L, 15-5PH, 17-4PH, PH1, Invar 36, 12Х18Н10Т, Х16Н4Д4Б, 03Х17Н12М2, 07Х18Н12М2, 08ХН53БМТЮ, ВНЛ-14, 32НКМБЛ);
- никеля (IN625, IN718, IN939, HX, ЭП648, ВВ751П, ВЖ159);
- кобальта (MP1, ВЛК-1, КХ28М6);
- меди (CuSn10, CuNi2SiCr, БрХ, БрО5Ц5С5);
- экспериментальны сплавы, интерметаллиды (TiAl), ВЭС (КХ23Н26, NiCoCr).
В основном технология SLM используется для производства имплантатов и инструментов для медицины, технологической оснастки, сложнопрофильных опытных и серийных деталей аэрокосмической отрасли.
В медицине и стоматологии технологии SLM и EBM вытесняют традиционные технологии производства некоторых титановых и кобальтовых имплантатов костей и суставов (тазобедренный, плечевой, спинной, грудной, черепно-челюстной).
Для инструментальной промышленности технология SLM используется для производства охлаждаемых пресс-форм, фрез, форм для вулканизации шин и других изделий, где требуется криволинейный профиль внутреннего охлаждения или сложная внешняя геометрия.
В аэрокосмической отрасли технология SLM применяется наиболее активно. В авиационном двигателестроении – для производства топливных форсунок, теплообменников, корпусов и других статорных деталей, в космической промышленности – для изготовления малоразмерных камер сгорания ракетных двигателей, различных несущих конструкций, электронной и радиолокационной аппаратуры, теплообменников.
Существуют альтернативные технологии производства металлических деталей: мелкосерийное литье с применением аддитивных технологий для изготовления выплавляемых/газифицируемых моделей (FFF/FGF, SLA, SLS, MJ) и форм для литья ХТС (BJ), а также DED (проволочная или порошковая наплавка) для производства заготовок.
В завершение предлагаем ознакомиться с каталогом аддитивных установок SLM компании ИННФОКУС.
Список сокращений
- SLM (Selective Laser Melting) – селективное лазерное сплавление
- EBM (Electron Beam Melting) – электронно-лучевое сплавление
- МПК – металлопорошковые композиции
- ВЭС – высокоэнтропийные сплавы
- ХТС – холодно-твердеющая смесь
При подготовке статьи использовались открытые маркетинговые и технические материалы компаний XBLT, EOS, SLM Solutions, GE Additive, nTopology, Optisys, TEMISTh, Launcher.