31/01/17 Технологии будущего в действии, металлические детали теперь печатают на 3D принтере

Печать металлических деталей это одна из новейших технологий, в разработке которой задействовано множество исследователей. Лучшие ученые умы работают над тем, чтобы сделать печать металлом доступнее для широкого потребления. В перспективе  3D принтеры по металлу могут быть доступны не только большим производствам, но и небольшим компаниям и даже частным лицам. Это представляется как фантастика, что каждый желающий сможет купить себе принтер по металлу и печатать себе необходимые предметы.

В недавнем прошлом металлические объемные детали производились в основном при помощи литья. Никто и не думал их печатать на принтере.  Но развитие пошло по аналогии с литьем пластмасс. Изначально пластмассовые предметы в основном производились с помощью литья. С появлением 3D принтера на нем стали успешно печатать изделия из пластика. И эта технология для небольшого штучного производства стала более выгодная. Для того чтобы осуществить литье пластиковых деталей необходимо было подготовить специальные формы сложной конфигурации. А на принтере это делается только внутри программного обеспечения, созданием 3D  модели.  Поэтому для мелкосерийного и штучного производства такая технология выгоднее. Но если говорить о пластиках, с ними все гораздо проще, другое дело напечатать детали из металла. Температура плавления металла значительно выше пластика, что создавало большие трудности для выработки технологии печати. На данном этапе печать металлом может быть в струйном или лазерном виде.

Технологии печати металлом на 3Dпринтерах

Печать при помощи селективного лазерного спекания первый раз была представлена я Японии в 1990 г. Но тогда она была только для создания простейших, примитивных фигур.  Затем, спустя долгое время, более десяти лет, технология была усовершенствованна, и стала применяться уже в промышленных масштабах.  В основе технологии лежит использование так называемой металло-глины.  Это металлический порошок, или стружка, перемешанный со связующим веществом органического типа, и водой. Во время печати смесь послойно наносится на основу. Слои тонкие и ровные, выравниваются при помощи валика. Затем нанесенный слой при помощи лазера формируется согласно заложенной 3D модели. Когда смесь обжигается, в ней происходит испарение и выгорание всего лишнего кроме металла. Металл под воздействием температуры спекается и становится монолитным веществом. Весь процесс происходит в специальной камере изолированной от кислорода, в камере также создается высокая температура.

Печать при помощи электронно-лучевой плавки  это более продвинутая технология 3D печати. В своей основе технология похожа на предыдущую. Печать производится из металло-глины, которая наносится слоями, а затем корректируется. Но есть существенное отличие, вместо лазных лучей, смесь корректируется электромагнитными лучами. Печать происходит в камере, которой создается вакуум. Электромагнитные лучи высокой мощности могут управляться гораздо более точно, чем лазерный луч.  Благодаря высокой точности, детали по такой технологии могут производиться гораздо более детально и ювелирно. Кроме того у этой технологии более высокая производительность, чем у лазерной. Кроме производительности из плюсов стоит упомянуть и о более высокой рентабельности электронно-лучевой установки, чем лазерной.

Печать при помощи струйного моделирования это самая простая и доступна технологи. В этой технологии смесь из металло-глины  используется вместо чернил. Чернила наносятся слой за слоем, создавая нужную деталь. Но у такой технологии есть существенный недостаток, с ее помощью нельзя напечатать высокоточные детали. Качество поверхности при такой печати будет характеризоваться шероховатостью.

Возможно, в скором будущем на рынке буду представлены модели 3D принтеров по металлу для чисто бытового использования, по невысокой цене. И простые обыватели смогут напечатать себе любые металлические детали, начиная от дверной ручки, кончая запчастью для своего авто.