LASERTEC SLM
Advanced Technologies
Журнал

РЕВОЛЮЦИЯ В МЕТАЛЛООБРАБОТКЕ БЛАГОДАРЯ АДДИТИВНОМУ ПРОИЗВОДСТВУ

БЕСКОНЕЧНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

  • Конформные каналы открывают революционные возможности для охлаждения деталей, например, пресс-форм для литья под давлением, что позволяет сократить до минимума производственные циклы.
  • Интегрированные каналы уменьшают тепловую нагрузку на высоконагруженные направляющие лопатки в камерах сгорания двигателя. Это позволяет довести КПД до максимума и снизить расход топлива.
  • В стоматологии аддитивные технологии уже используются для изготовления коронок и мостов.
  • Даже самые сложные гидравлические и пневматические клапаны можно конструировать с минимальным расходом материалов практически непрерывно и для любых сред.
  • Функциональные прототипы могут быть изготовлены за один день с использованием материалов для серийного производства. Время на разработку сокращается на недели, если не на месяцы.

Даже если еще и оставались вопросы относительно того, можно ли применять аддитивные технологии в сфере металлообработки, последние сомнения в этом исчезли на выставке Formnext в ноябре 2017 года. Будущее стало очень близким – в том числе благодаря DMG MORI!

На этой выставке во Франкфурте различные компании продемонстрировали новые станки и концепции, в частности, оборудование для производства будущего. Во время знакомства с экспонатами выставочных залов стало очевидно, что DMG MORI оказалась одной из немногих компаний, продемонстрировавших специалистам большое количество возможностей развития технологий аддитивного производства.

Являясь лидером в сфере аддитивного производства, компания продемонстрировала производителям технологические цепочки с применением сопла подачи порошка и с использованием порошковой камеры. Стартовая точка для рево-люции в сфере аддитивных технологий – использование порошковых материалов с мельчайшими частицами диаметром в несколько микрометров.

АДДИТИВНОЕ ПРОИЗВОДСТВО компании DMG MORI

Что касается оборудования, DMG MORI предлагает своим заказчикам две наиболее распространенные технологии аддитивного производства металлических компонентов (обработка с использованием сопла подачи порошка и порошковой камеры) и три технологических цепочки, в основе которых технология станка и программное обеспечение.

  1. Динамичная разработка продукции - Разработка продукции существенно ускоряется благодаря цифровизации процессов от конструирования до производства
  2. Производство без инструментов - Такой метод означает значительное снижение расходов на производство и сокращение сроков
  3. Интеграция функций - Благодаря увеличению площади поверхности компонент лучше охлаждается
  4. Сложная геометрия - Острые переходы, угловые участки и отрица-тельные углы практически невозможно изготовить другим способом
  5. Подготовка к работе - Оптимальное сочетание оптимизации параме-тров и станка благодаря инструменту RDesigner собственной разработки
  6. Интегральная конструкция - В новой конструкции используются 22 стандартных компонента, уплотнительных и соединительных элемента
  7. Легкая конструкция - Благодаря интегрированным сотовым структурам удалось значительно снизить массу компонентов при практически той же жесткости
  8. Интеграция функций - Можно изготавливать сложные внутренние каналы, например, для охлаждающей жидкости и газа

LASERTEC 30 SLM - ЗАПАТЕНТОВАННОЕ ПЕРВОКЛАССНОЕ КАЧЕСТВО

Станок LASERTEC 30 SLM рассчитан на аддитивное производство деталей в порошковой камере объемом 300 × 300 × 300 мм (X / Y / Z), включая подготовку порошка.

КЛЮЧЕВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

  • Аддитивное производство в порошковой камере объемом 300 × 300 × 300 мм
  • Специальные волоконные лазерные источники от 400 Вт до 1 кВт
  • Высокоточное изготовление 3Dкомпонентов с толщиной слоя от 20 до 100 мкм
  • Минимальные эксплуатационные издержки: расход аргона всего 70 л/ч
  • Встроенная система рециркуляции порошка обеспечивает еще большую эффективность и оптимальное использование материала
  • Быстрая смена порошка благодаря сменному порошковому модулю
  • Комплексное программное решение с CELOS SLM от файла CAD до управления процессом с единым пользовательским интерфейсом
  • Оптимальная технологическая цепочка для последующей обработки на станках DMG MORI серий HSC и DMU для достижения высочайшей точности деталей и идеальных поверхностей​​​​​​​

Additive Manufacturing with Selective Laser Melting

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ - ТЕХНОЛОГИЯ SLM – ПРОЦЕСС ЦИФРОВИЗАЦИИ


​​​​​​​

LASERTEC 3D hybrid:

Чистовая обработка детали за один установ Компания DMG MORI уже четыре года успешно предлагает на рынке оборудование серии LASERTEC 3D hybrid для наплавления металла лазером в комбинации с обработкой резанием. Эта концепция комплексной обработки применяется в 5-осевом станке LASERTEC 65 3D hybrid и в станке LASERTEC 4300 3D hybrid, объединяя наплавление металла лазером и 6-стороннюю токарно-фрезерную обработку. Оба станка рассчи-таны на обработку относительно крупных деталей, например, сложных компонентов турбин.

Аддитивные комплексные технологии для производства

Станки LASERTEC 3D hybrid представляют собой идеальное дополнение продуктового портфеля DMG MORI, так что теперь наша компания может предложить любое оборудование в сфере аддитивного производства. Станок LASERTEC 65 3D предназначен только для наплавления металла лазером при обработке более крупных деталей, а станки серии LASERTEC SLM работают по технологии селективной лазерной плавки с применением порошковой камеры. Применение этих инновационных разработок вместе с высокотехнологичными станками DMG MORI для обработки резанием открывает множество возможностей для комплексной промышленной обработки.

LASERTEC SLM: новое слово в обработке с применением порошковой камеры

Сейчас особое внимание уделяется станкам LASERTEC SLM. При использовании порошковой камеры на опускающуюся платформу наносится тонкий слой порошка. Затем непрерывный лазерный луч плавит порошок в заданных позициях. Время цикла при этом составляет 10 мкс. После обработки всех позиций одного слоя платформа опускается в соответствии с требуемой толщиной слоя (от 20 до 100 мкм). Процесс повторяется до тех пор, пока компонент не будет изготовлен полностью. Когда готовая деталь вынимается из порошковой камеры, лишний порошок падает через сетку в сборник и затем используется повторно.

LASERTEC 65 3D hybrid

ПРИНЦИП SLM - ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПОРОШКОВОЙ КАМЕРЫ

Порошковая камера объемом 300 × 300 × 300 мм дает безгранич-ные возможности – на LASERTEC 30 SLM можно производить детали любой формы из различных материалов.
  1. Защитный газ (аргон) 
  2. Установка для нанесения покрытий 
  3. Бункер для флюса 
  4. Опускаемая рабочая платформа 
  5. SLM-компонент
  6. Порошковая камера
  7. Лазерный луч

Комплексное программное решение при производстве с применением порошковой камеры

CELOS SLM производства DMG MORI представляет собой комплексное программное решение для CAM-программирования и управления станками с единым интерфейсом пользователя. Благодаря адаптированному единому интерфейсу пользователя можно задавать данные для обработки компонентов любой сложности и сразу передавать их в станок. Небольшие изменения можно также вносить в системе управления станка. 

В системе управления CELOS SLM используется адаптируемая стратегия энергетической экспозиции, которая автоматически генерируется до запуска процесса. Благодаря этому в течение всего процесса энергия передается в компонент с частотой около 20 мкс и ею можно управлять с такой точностью, что энергия не расходуется напрасно. Все важные для процесса параметры, например, скорость сканирования, мощность лазера и диаметр фокуса, передаются в программу. Благодаря этому удается избежать деформаций и напряжений в материале и надежно изготавливать даже тонкие горизонтальные и вертикальные перегородки.

Быстросменный модуль для замены порошка

Новый порошковый модуль обеспечивает гибкость планирования заказов и высокую степень использования установок LASERTEC SLM. При смене материала после отключения и извлечения порошкового модуля необходимо тщательно очистить рабочую зону, чтобы предотвратить попадание постороннего материала в замкнутую цепь подачи порошка. Это позволяет сократить время перехода с одного порошка на другой с полутора дней до всего лишь 2 часов. Благодаря этому можно экономично обрабатывать материалы, к которым предъявляются разные требования.

ПОРОШКОВЫЙ МОДУЛЬ - ПЕРЕХОД НА ДРУГОЙ МАТЕРИАЛ ЗАНИМАЕТ МЕНЕЕ 2 ЧАСОВ И ПРОИСХОДИТ БЕЗ СМЕШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Инновационная порошковая система для перехода на другой материал в течение менее чем двух часов:

  1. Очистка рабочей зоны для предотвращения попадания другого материала
  2. Вставка и подключение нового порошкового модуля
  3. Пуск LASERTEC 30 SLM

ВЫБОР МАТЕРИАЛА ВНЕ ЗАВИСИМСТИ ОТ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ

  • AlSi 10 Mg 0,5
  • CoCrMo (ASTM F75) для имплантатов
  • CoCrMo для стоматологических целей
  • Инконель 625
  • Нержавеющая сталь 1.4404 (316L)
  • Титан Tilop
  • Инструментальная сталь 1.2709

СОПЛО ПОДАЧИ ПОРОШКА

ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА НАПЛАВЛЕНИЕМ 3D / 3D hybrid

  • Изготовление крупных деталей:
    • LASERTEC 65 3D: ø 650 × 560 мм
    • LASERTEC 65 3D hybrid: ø 500 × 400 мм
    • LASERTEC 4300 3D hybrid: ø 660 × 1500 мм
  • Высокая скорость наплавления, в среднем 750 г/ч (сталь, 90 см³/ч, LASERTEC 65 3D)
  • Толщина слоя 0,8 – 1,5 мм
  • Работа с несколькими материалами и обработка уже имеющихся заготовок:
    • Ремонт
    • Нанесение покрытия
    • Разработка прототипов, производство
  1. Защитный газ 
  2. Порошок
  3. Наносимый материал
  4. Зона нанесения
  5. Заготовка
  6. Точка плавления
  7. Лазерный луч

Пример различных материалов: долото / нефтяная промышлен-ность (ø 150 × 160 мм)

  1. Высококачественная сталь
  2. Инконель
  3. Карбид вольфрама