Догнать и перегнить
Про ускорение печати
Аддитивные технологии плавно начинают применять в промышленности. Естественным образом возникает и необходимость увеличения производительности систем для 3D печати. Рассмотрим некоторые аспекты.
Первый вариант
Увеличение производительности за счёт использования технологий с полимерным связующим. По разным оценкам они дают скорость печати в 8-10 раз большую чем другие технологии аналогичной нише. Условно размер ладони. Но, на выходе из принтера после удаления порошка и фиксации формы получается только “зеленая деталь”. Для её упрочнения требуется дополнительная термическая обработка - удаление полимерного связующего и спекание частиц металла для получения т.н. “коричневой детали” (Гусары! Молчать!).
Эти технологии позволяют получить изделия с относительно плохой точностью и прочностными характеристиками, что ограничивает применение. Преимущество в скорости теряется из-за необходимости проводить термическую обработку.
Второй вариант
Различные технологии спекания порошка лазером. Т.е. плавится только поверхность частиц порошка. Дают высокую скорость. В некоторых случаях близко к первому варианту. Но не позволяют получить изделия с хорошими прочностными характеристиками. В случае термической обработки - аналогичные проблемы с первым вариантом. Считается уже пройденным этапом технологии и для металлов уже не рассматривается как что-то значимое. В основном проигрывает первому варианту из-за стоимости 3D принтеров.
Третий вариант
Плавление порошка лазером. Пока в 8-10 раз медленнее первого варианта в плане самой печати. Но на выходе из принтера после удаления порошка и технологических конструкций дают сразу “коричневую деталь”. Обеспечивают гораздо большую точность в плане размеров (все необходимые термические деформации учитываются при печати), дают наивысшее качество среди всех технологий печати металлами (и скорее всего это не предел). И скорость печати пока ограничена скорее скоростью внедрения новых технологий. Например, точно известно, что можно увеличить скорость добавление лазеров в систему. От 2 до 4. Больше сложнее геометрически - не поместятся. Увеличением мощности используемых лазеров в 2 раза. Т.е. можно ускорить в 4-8 раз, что уже даёт выигрыш в скорости для любых приложений. Пока ограничено только ценой лазеров, но тут уже действует правило “спрос рождает предложение” и цены скорее всего упадают соответствующе (рынок нужных лазеров расширяется значительно).
Кроме этого, переход на работу из ИК области в синюю и УФ области спектра могут увеличить производительность еще в 2-8 раз. Т.е. В системе с двумя синими лазерами можно в общем случае достичь увеличения производительности в 8-16 раз. Что уже во многих случаях перекрывает производительность классических технологий для производства малых серий. А учитывая возможность масштабирования параллелизацией (установка нескольких принтеров) уже возникают идеи о том, как влезть и в массовое производство - пока ограничивает низкая автоматизация некоторых процессов. Ну и рынок синих и УФ лазеров для индустрии только начал формироваться.
Четвертый вариант
Развитие технологий из третьего варианта. Построение идет не точка за точкой, а плавят на большом участке или целиком выплавляют сечение. Скорость пока трудно оценить, ещё сложнее оценить потолок скорости. Пока представлено только одно решение и нет понимания о качестве и реальных параметрах. Но в этом направлении многие работают.
Т.е. в любом случае потолок по скорости по многим технологиям не достигнут и это вопрос времени. При этом уже выгоднее работать в нише штучного изготовления, а в некоторых случаях и мелких серий.
Мы занимаемся разработкой, производством и поставкой 3D принтеров для печати металлами.
Last updated