3D печать по металлу: будущее уже наступило

Современная сфера металлообработки насчитывает десятки
способов придания заготовкам нужных форм и параметров. Некоторые из них более
грубые, другие используют тонкое и высокоточное оборудование. Однако
встречаются и такие методы, которые сложно назвать традиционными или
тривиальными. Одним из таких является 3D печать. То, что ещё несколько лет
назад казалось абсолютной фантастикой или выдумкой голливудских режиссёров,
снимающих фильмы про инопланетян и сверхсекретное оборудование, сегодня
воспринимается, как что-то само собой разумеющееся. 3Д принтеры стали распространятся
со скоростью звука и сегодня являются домашними игрушками для многих граждан
нашей планеты. Однако, если стандартные агрегаты, работающие с пластиком,
воском и другими податливыми материалами, действительно чаще всего применяются
для изготовления простых и не всегда полезных предметов, промышленные
устройства для печати металла – это настоящий прорыв, который в недалёком
будущем может составить серьёзную конкуренцию таким способам обработки, как
литьё, штамповка, фрезеровка и т.д. Итак, как же работает 3Д печать?

Принцип работы
станков для 3Д печати

Пожалуй, начать стоит с используемых материалов.
Своеобразными «чернилами» для изготовления металлических изделий на таком
принтере является специальный состав, компонентами которого являются:

• Металлическая стружка;
• Вода;
• Органическое соединительное вещество.

По виду и консистенции данная субстанция похожа на глину.
Под воздействием высокой температуры связующий компонент и вода выпариваются,
превращаясь в «клей» и образуя монолитное металлическое изделие.

Теперь поговорим о самом принципе работы принтера.
Существует несколько методик обработки «чернил», каждый из которых имеет свои
особенности:

SLS метод действует
на основе высокоточного мощного лазера. На основание в специальную камеру
наносится металлическая глина, после чего луч совершает движения по заранее
заданной программе. Этот принцип схож с ЧПУ обработкой, так как в основе тоже
лежит заготовленное специализированное ПО. Движения продолжаются до тех пор,
пока деталь приобретёт нужную форму. При этом в камере всегда поддерживается
высокая температура, при которой субстанция получает необходимые свойства.

Электронно-лучевая
плавка – способ обработки «чернил», который во многом схож с предыдущим,
однако имеет одно принципиальное отличие. Вместо лазерного луча всю основную
работу выполняют электромагнитные излучения высокой мощности. Данный метод
более предпочтителен для изготовления деталей высокой точности, так как
настроить излучение можно при помощи варьирования показателей электроволн.

Метод наплавки считается
самым простым и дешёвым. Здесь заготовка устанавливается на специальную опору,
а затем на неё слой за слоем при помощи заданной программы наносится рабочий
материал. Процедура продолжается до полного формирования изделия. Однако у
такого варианта есть один существенный недостаток – невысокая точность
получаемой продукции. Поэтому наплавка применяется только там, где нужно
получить простейшие элементы.

Оборудование

С каждым годом рынок поступают всё новые устройства данной
тематики. Они отличаются по параметрам производительности, методам настройки,
внешнему виду, габаритам и т.д. Однако принцип строения практически всегда
одинаков. Агрегат состоит из:

• Корректирующих линз;
• Излучателя;
• Корпуса;
• Камеры для обработки;
• Панели управления;
• Термостатов, датчиков и т.д.

Причём, стоит отметить тенденцию удешевления устройств. Если
ещё в начале 21 века агрегаты стоили баснословных денег, сегодня некоторые
экземпляры себе может позволить любая крупная компания по металлообработке.
Другой момент, что многие пока не верят в современную технологию, поэтому
отдают предпочтение традиционным методам изготовления металлических деталей.
Однако перспективы таковы, что уже через несколько лет 3Д печать по металлу
может вытеснить столь трудоёмкие и дорогостоящие литейные станки, штамповочное
оборудование и другие громоздкие агрегаты, лишь занимающие место на
производственных мощностях.