На сегодняшний день аддитивное производство из металла широко востребовано среди профессионалов в разных отраслях промышленности. По данным Grand View Research, в 2022 году объем этого сегмента рынка составил чуть более 4 миллиардов долларов и может вырасти до 22.6 млрд к 2030 году. Одной из ключевых технологий 3D печати из металла считается DMLS (прямое лазерное спекание металлов), запатентованная компанией EOS в 1994 году. В наши дни данный метод применяют во многих сферах, включая аэрокосмонавтику, автомобилестроение и медицину. Он имеет ряд важных преимуществ, одним из которых является высокое качество деталей как при единичном, так и при массовом производстве.
Как и другие аддитивные технологии, DMLS изначально нуждалась в наличии поддержек, что осложняло процесс печати. Для решения этой проблемы компания-разработчик усовершенствовала технологию, внедрив решение для выпуска изделий из металла без поддерживающих конструкций. Печать без поддержек занимает меньше времени, требует меньше материала, а постобработка таких деталей является менее трудоемкой.
Актуальна ли проблема использования поддержек для 3D печати из металла?
До недавнего времени для пользователей технологии DMLS было абсолютно нормально устанавливать поддержки при изготовлении той или иной металлической детали. Благодаря им можно было создавать детали со сложным и детализированным дизайном: свесами, мостиками, углублениями и т.д. Без использования поддержек все эти элементы были бы деформированы.
Для недопущения таких дефектов изделия нуждались в поддержках: их устанавливали на этапе оформления дизайна и снимали вручную или автоматически по завершению печати. Помимо реальной пользы, эти конструкции создавали и дополнительные затраты, что увеличивало себестоимость производства. Внедренная EOS технология печати без поддержек открывает новые возможности для 3D печати из металлов и выводит ее на более высокий уровень.
Как EOS помогает пользователям освоить новый метод печати?
Чтобы получить максимум преимуществ от инновации, следует учесть три важных фактора: грамотно выстроенный процесс, правильно подобранные инструменты и общее понимание технологии. В качестве примера применения DMLS-печати без поддержек компания-разработчик продемонстрировала крыльчатку со сложной геометрией конструкции. Разработчики отметили, что разные модели крыльчаток отличаются по ряду характеристик (диаметр, количество и размер лопастей и т.д.), что усложняет процесс их изготовления. Поэтому EOS выбрала в качестве образца именно такую непростую деталь.
Впрочем, для освоения 3D печати без поддержек пользователям понадобится определенный набор знаний и навыков, получить которые можно как в ходе консультаций, так и при практических занятиях. Успех этого инновационного метода зависит от ряда факторов, включая дизайн, материал и структуру изделия. Для поддержки пользователей EOS выпустила специальный вспомогательный инструмент Smart Fusion, который вскоре будет доступен в продаже. Устройство регулирует лазерный луч в процессе печати и помогает снизить негативное воздействие высокой температуры на деталь. Сокращение количества поддержек при аддитивном производстве из металла дает возможность не только ускорить процесс, но еще сэкономить материал и упростить постобработку.
Какие преимущества дает это нововведение?
Новую технологию прокомментировал тим-лид Additive Minds Consultants Дэви Орье. По его словам, распространение 3D печати без поддержек снимет серьезные ограничения, присущие этой сфере – конечно, в рамках действующих законов физики. Сделанное нововведение кардинально изменит существующие правила игры. Разработчики предложили опробовать эту технологию пилотной группе пользователей, которые остались весьма воодушевлены ее результатами.
Появление метода 3D печати без поддержек способно значительно повысить привлекательность всего сегмента аддитивного производства из металлов. На примере изготовленной крыльчатки разработчики продемонстрировали, что таким образом можно сократить себестоимость детали на целых 35%. Оптимизация затрагивает постобработку, материал и срок производства, в то время как затраты времени и усилий на создание дизайна детали возросли с 8% до 14%.
Помимо перечисленных преимуществ, данная инновация делает 3D печать более экологичной, так как при этом используется меньше сырья и, соответственно, получается меньше отходов. Не менее важно то, что печать без поддержек более безопасна, так как с ней пользователям не нужно выполнять ряд операций постобработки (обрезку, шлифовку). Подробное описание новой технологии содержится в технической документации к ней, опубликованной на сайте компании EOS.
