И про технологии PBF
Какие они бывают
Сейчас идет “эволюционный взрыв” в технологиях 3D печати. Сложно даже перечислить всё имеющееся на настоящий момент. Эти технологии как-то классифицируют.
Большая группа технологий PBF (powder bed fusion), различные технологии печати порошками разных материалов. Это могут быть металлы, керамики (пока в разработке), пластики. В общем виде технология описывается так:
Есть ванна построения. Основание ванны построения (платформа построения) может перемещаться по вертикали с высокой точностью;
Наносят слой порошка;
На этом слое каким-либо образом “рисуют” и “раскрашивают” одно из сечений модели изделия;
Платформу построения смещают вниз на на высоту слоя порошка;
Наносят слой порошка;
….
….
….
После печати всех слоёв изделие извлекают;
Отделяют платформу построения;
Дальше по технологической цепочке на пост-обработку поверхности, химико-термическую обработку и т.д.
Сами PBF технологии могут различаться по используемому источнику энергии для “рисования”. Это может быть электронный пучок (EB-PBF - electron beam powder bed fusion), лазерный луч (LB-PBF - laser beam powder bed fusion), просто световое излучение, тепло и т.д. Лазерный луч и электронный пучок в реальных устройствах уже используются, остальное пока не выходит из лабораторий. При этом, физика работы с материалом у лазерного луча и электронного пучка немного разная и полного равенства между этими технологиями ставить нельзя, скорее пересечение в некоторых нишах.
Различается и то, каким образом происходит обработка материала. Например, для лазерного излучения можно выделить три разных процесса:
Спекание. Т.е. когда не происходит плавления частиц металла полностью. А только идет “частичное” плавление на поверхности частиц. Частицы порошка как-бы спекаются. Из-за этого остается много пор, плотность таких изделий ниже, чем у сплошного материала. Требуются дополнительные методы обработки вроде отжига в печах с последующей усадкой по размерам, горячее изостатическое прессование и т.д. В основном пригодно только для создания макетов, т.к. конструкционные характеристики плохие. Но, есть и технологии где это наоборот надо. Например, высокая пористость нужна для фильтров или катализаторов, некоторых других приложений. Исторически технология появилась первой. Но сейчас мало кем рассматривается как основная, т.к. функционал спекания можно при необходимости реализовать на более современных устройствах;
Сплавление. Промежуточная технология. Появилась сначала как попытка создать технологию печати без пор. Есть два варианта. В одном происходит частичное плавление поверхности, часть материала становится жидкой и происходит связывание частиц между собой и заполнение пор. В другом варианте используются смеси порошков из двух сплавов, один имеет меньшую температуру плавления и плавится целиком, другой остаётся частично твердым. Для некоторых сплавов такие пары подбирались. Сейчас эта технология носит вспомогательный характер, т.к. этот функционал опять же можно реализовать на более современных устройствах. Хотя есть ниши где эта технология применима. Например, различные варианты дисперсионного упрочнения материалов, цементация и т.д.
Плавление. Полное плавление. Весь порошок в детали переходит в жидкость, т.е. расплавляется. Технология обеспечивает лучшую плотность, ближе к традиционным материалам, полученным из расплава, открывает многие другие возможности. Но организовать полное плавление материала сложнее. Требуются больше энергии в источнике излучения. Технология чувствительнее к условиям работы. Кроме этого, возникают различные эффекты вроде термических и механических деформаций, которые надо учитывать при работе, создании моделей и т.д. Но, если это всё пройдено - такие изделия можно использовать на практике.
Мы предлагаем 3D принтеры для работы по технологии LB-PBF. Полное плавление. Другие технологии опционально.
Разработка и производство - наша компания.
Last updated