3Д принтеры по металлу цены и характеристики: Купить 3d-принтеры по металлу по оптимальным ценам в Москве

alexxlab | 26.01.2023 | 0 | Разное

как происходит печать металлом на 3D принтере

Содержание:

1. Печать металлом на 3D принтере
2. Как работают трехмерные технологии
3. Два основных метода
4. Видео

Печать металлом на 3D принтере (две основные технологии)

Внедрение инновационных технологий открывает новые возможности в разных сферах деятельности человека. Современный 3D принтер для печати по металлу позволяет распечатывать высокоточные конструктивные элементы, которые востребованы в космической, машиностроительной, авиационной отраслях.

Как работают трехмерные технологии

Производство трехмерных деталей производится с использованием разных методов плавления металлического порошка (при помощи лазера). Но основной принцип работы остается неизменным, поэтому любой 3D принтер печатает металлом в несколько этапов, это:

• заполнение камеры построения инертным газом, чтобы свести к минимуму окисление исходного материала;
• нагрев до температуры, необходимой для производственного процесса.
• распределение порошка по поверхности платформы построения;
• 3D сканирование поперечного сечения исходного материала лазерным лучом;
• плавка и спекание частиц, что позволяет получить твердый слой;
• смещение платформы на величину полученного слоя для нанесения следующего (до момента завершения формирования объекта).

В момент, когда лазерный 3D принтер по металлу завершает процесс, изделие остается полностью покрытым порошком. Поэтому до полного остывания камеры (чтобы избежать деформаций), объект на платформе фиксируется областью поддержки.

Два основных метода

Современный 3D принтер печатающий металлом, может использовать одну из двух наиболее распространенных технологий – выборочное плавление лазерным лучом (SLM) или прямое спекание под действием лазера (DMLS). В ряду главных отличий между методиками следует назвать принцип склеивания компонента:

• SLM –происходит в результате полной расплавки порошка;
• DMLS – отдельные частицы спекаются (при меньших, если сравнивать с SLM, температурах), не переходя в жидкую субстанцию.

В отличие от традиционного литья или штамповки, DMLS позволяет напечатать объекты без образования внутреннего напряжения. Это обеспечивает хорошие технические характеристики деталей. Сегодня производители предлагают модели, способные использовать сразу несколько вариантов плавления.

В ряду других методик склеивания порошковых частиц следует назвать UAM (аддитивного ультразвукового) или EBM (электронно-лучевого) способа плавления. Современное оборудование – промышленный 3D принтер по металлу выпускают компании Markforged, ExOne, AurLabs, HP Metal Jet, Stratasys, MX3D, Digital Metal, 3DSLA.RU (принцип действия оборудования можно понять, просмотрев на видео обзоры). Зачастую, изготовленная деталь требует дополнительной обработки: шлифовка, соединение, придание формы. Подгонку можно выполнять как в ручную, так и с помощью автоматизированных технологий, одной из которых является фрезерная обработка на станках с ЧПУ, позволяющая значительно сократить затраты на производство серийных деталей.

Видео

Промышленные 3D принтеры для печати металлом по технологии электроннолучевой плавки EBM

Технология аддитивной 3D печати металлическим порошком методом электроннолучевой плавки (EBM – Electron Beam Melting)

Промышленные 3D принтеры для печати металлами с помощью электроннолучевой плавки (спекания) предназначены для производства готовых к эксплуатации металлических изделий (деталей). Напечатанные детали при этом могут иметь произвольную форму, внутренние полости, различный коэффициент заполнения (пористости), арочную конструкцию, детали в деталях, выполненные в бионическом дизайне для снижения веса и увеличения прочности изделий.

В мировой практике промышленные 3D принтеры EBM часто используют для производства остеоимплантов (искусственных имплантов костей) по индивидуальным размерам и геометрии костей пациента, снятых с помощью компьютерной томографии.

И на то есть ряд серьезных причин. Для построения остеоимплантов используют сплавы титана и нержавеющей стали. В отличие от 3D принтеров SLM, где энергия спекания создается с помощью лазера, электроннолучевые принтеры могут использовать металлические порошки более грубой (крупной) фракции, например 75-120 мкм.

Для использования внутри организма человека шероховатость поверхности остеоимпланта не имеет решающего значения и даже может обеспечить лучшую сращиваемость с остальными тканями организма и прорастание при сетчатой и арочной конструкциях искусственных костей. Более крупные фракции металлических порошков имеют меньшую стоимость, что удешевляет процесс производства.

Так же 3D принтеры, печатающие металлами с помощью электроннолучевой плавки имеют более высокую скорость построения изделия. Сама печать происходит при высокой температуре в камере, в том числе и металлического порошка. Это дает возможность получать готовые изделия высокой степени спекаемости (сплавляемости) без необходимости дополнительной термообработки в вакуумных печах, как при печати по технологии SLM.

В самих изделиях отсутствуют остаточные температурные напряжения, способствующие образованию трещин и последующему разрушению при нагруженной эксплуатации изделий.

Что же представляет из себя аддитивная 3D технология электроннолучевой плавки ЕВМ?

На поршень элеваторной системы 3D принтера прочно закрепляется съемная платформа построения. В герметичной камере 3D принтера создается вакуум, необходимый для свободного движения электронов. Кстати, принцип работы электроннолучевого принтера сильно напоминает работу кинескопов первых телевизоров.

Рассеянный электронный луч производит прогрев съемной платформы и камеры. Движущаяся каретка наносит и разравнивает первый слой металлического порошка на платформу. Рассеянный луч электронов при необходимости производит дополнительный прогрев слоя порошка. Затем луч фокусируется в точку и на высокой скорости сканирования, в соответствии с программой, начинает сплавлять металлический порошок.

Электроны испускаются разогретым до температуры свечения вольфрамовым катодом. Они ускоряются высоким напряжением в 60 кВ, подводимым к аноду, которым является платформа построения и камера с порошком.

Первичный анод служит для улучшения фокусировки электронного луча. Фокусирующая катушка сжимает луч, а сканирующая, производит его отклонение по оси X и Y. Сфокусированный в точку диаметром 0,2 мм, электронный луч мощностью до 3 кВт легко сплавляет даже увеличенный слой металлического порошка. Сканирование магнитным полем луча электронов, летящих со скоростью света абсолютно безинерционно, в отличие от сканирующей системы с зеркалами и лазерами. Оно позволяет перемещать электронный луч с огромной скоростью до 10 км/сек и сплавлять металлический порошок многолучевым способом одновременно на 100 точках!

Что соответствующим образом влияет на увеличение производительности принтера, которая как минимум в два-четыре раза превышает производительность аналогичных лазерных принтеров по металлу. Нужно понимать, что энергетическая насыщенность электроннолучевых 3D принтеров технологии EBM, многократно превышает энергетику существующих моделей лазерных 3D принтеров, работающих по технологии SLM. Хотя и уступает им в точности аддитивного построения изделий.

После сплавления первого слоя металлического порошка, поршень опускается на шаг построения (около 0,2 мм) вниз, каретка наносит и разравнивает следующий слой порошка и происходит следующий цикл зонной электроннолучевой плавки.

Для нивелирования неточности платформы на которой печатается изделие, и выравнивания горизонтальной поверхности, в начале процесса аддитивной печати печатаются ножки – подставки. Требования к их прочности и качеству невысокие, поэтому они печатаются с малой степенью заполнения объема. Следует учесть, что при печати в изделии выделяется большое количество теплоты, поэтому прогрев сканирующим лучом делается только по необходимости. А вообще температура предварительного нагрева поверхности порошка может варьировать в диапазоне 500 – 1000°С в зависимости от материала порошка.

По окончании производства готового изделия, поршень подается вверх, с него с помощью специального промышленного пылесоса и щеточки собирается не использованный металлический порошок.

Внимание! Открывать вакуумную камеру и запускать в нее насыщенный кислородом воздух можно только после остывания камеры. Металлические порошки чрезвычайно пожароопасны и мгновенно воспламеняются на воздухе, особенно когда они разогреты до высокой температуры.

Внимание! Работы по уборке неиспользованного порошка производятся в респираторе, для предотвращения поражения органов дыхания мелкодисперсным металлическим порошком.

После того, как камера остыла и неиспользованный порошок полностью удален, с поршня откручивается платформа построения с приваренным к ней готовым изделием. Затем с помощью вольфрамовой струны на электроэрозионном станке деталь отрезается от платформы. Производится ее дальнейшая механическая обработка для удаления остатков ножек. При необходимости производится пескоструйная обработка для уменьшения шероховатости поверхности изделия.

Дополнительная термообработка деталей в большинстве случаев не требуется. Изделие получается готовым к применению сразу после печати. И это так же влияет на уменьшение себестоимости аддитивной печати металлом на электроннолучевых 3D принтерах. Следует учесть, что в себестоимости аддитивной 3D печати металлическим порошком по лазерной технологии SLM, именно амортизация 3D принтера составляет до 70% себестоимости готового изделия. А вклад в себестоимость достаточно дорогостоящего, на первый взгляд, металлического порошка стоит на втором или третьем месте.

Электроннолучевые 3D принтеры, обладая более высокой производительностью, вносят значительно меньший вклад от амортизации принтера в себестоимость готового изделия и соответственно уменьшают его стоимость.

Технические параметры промышленного электроннолучевого 3D принтера для печати металлом EBM200

Параметры 3D принтера	Значение
Максимальный размер построения	200x200x240 мм
Точность построения изделия	(Стандарт – Ti6Al4V) ± 0,2 мм
Максимальная мощность электронного луча	3 кВт
Напряжение ускоряющего анода (на порошке)	60 кВ
Сила тока ускоряющего анода	0-50 мА
Тип горячего катода	Вольфрамовая нить
Минимальный диаметр пятна луча	0,2 мм
Максимальная скорость сканирования луча	> 10 км/с
Многолучевое плавление	До 100 точек
Предельный вакуум	<10-2 Pa
Парциальное давление Гелия	0. 05-1.0 Pa
Нагрев порошка	Сканирование рассеянным лучом
Температура поверхностного слоя порошка	500-1000 ℃
Система охлаждения 3D принтера	Чиллер, с помощью дистиллированной воды
Наблюдение за процессом построения	Через стекло вакуумной камеры
CAD Интерфейс	Формат файлов STL
Программное обеспечение	Meta Build v1. 2, для PC
Размер принтера	2100x1000x2300 мм
Вес принтера	2000 кг
Источник питания	3 фазы, 380 В, 36 А, 8 кВт

Каталог

Скачать >>>       Посмотреть >>>

Комплектация 3D принтера

• Промышленный 3D принтер технологии EBM.
• Чиллер, для системы охлаждения 3D принтера дистиллированной водой.
• Вакуумная сушильная камера для металлического порошка.
• Промышленный пылесос.

Опционально:

• Пневмогидрообразивная машина (пескоструйка).
• Станок для электроэрозионной резки.
• Кондиционер и осушитель воздуха.

Требования к помещению для аддитивной 3D печати по металлу электроннолучевым методом:

• Поддержание стабильного температуро-влажностного режима.
• Поддержание стабильного температуро-влажностного режима.
• Температура 20-26 градусов.
• Влажность менее 40% без конденсата.
• Для этого помещение для 3D принтинга по металлу следует оборудовать кондиционером и осушителем воздуха.

Виды металлических порошков для аддитивной 3D печати электроннолучевым методом

• Титан и сплавы на основе титана.
• Сплавы алюминия.
• Жаропрочные сплавы стали.
• Сплавы кобальта и хрома.
• Нержавеющая сталь 316L.
• Медные сплавы и многие другие.

Области применения изделий, произведенных на электроннолучевых 3D принтерах по металлу:

• аэрокосмическая,
• медицинская,
• военная,
• промышленная области.

Преимущества электроннолучевой аддитивной 3Dпечати по технологии (EBM):

• Высокая производительность 3D принтеров ЕВМ, по сравнению с технологией SLM.
• Низкая себестоимость изделий.
• Использует менее дорогой металлический порошок более крупных фракций.
• Возможность вторичного использования металлического порошка после его просеивания и вакуумной сушки.
• Управление электронным лучом производится магнитными полями.
• Отсутствуют дорогостоящие оптические зеркала и германиевые или алмазные линзы.
• Безинерционное управление электронным лучом дает высочайшую скорость сканирования.
• Рассеивание луча позволяет подогревать металлический порошок без использования дополнительных нагревателей и получать высокую плотность изделий.
• Успешно применяется для производства ортопедических костных имплантов (остеоимплантов) из титана, выполненных пористыми и арочными, способствующими остеоинтеграции – сращиванию костных тканей с имплантантом (имплантом).
• Позволяет печатать изделия из двух разных материалов с постепенным градиентом изменения состава по оси Z.
• Позволяет создавать жаростойкие форсунки и лопатки газовых турбин, включая реактивные двигатели. Кроме того, используется для создания несущих титановых элементов крыла самолета.
• Применяется для создания элементов ракетных двигателей: камер сгорания и форсунок со стойкостью к температурам свыше 3000°С. Где высокое давление и температура требуют использования тугоплавких и прочных материалов – таких, как титан.
• Не ограничено геометрической сложностью изготовляемых деталей без необходимости последующей сборки или сварки.
• Возможность печати внутренних полостей и деталей в деталях.

Минусы электроннолучевой аддитивной 3D технологии (EBM):

• Достаточно малый размер камеры построения.
• Повышенная шероховатость, напечатанных изделий.
• При работе 3D принтера имеет место рентгеновское тормозное излучение, от которого необходима защита, как оборудования, так и обслуживающего персонала.
• Необходима защита органов дыхания обслуживающего персонала от мелкодисперсного металлического порошка.
• Склонность к возгоранию металлических порошков титана и стали.

Китай – первая экономика мира, и крупнейший в мире производитель 3D принтеров.

Качество китайских 3D принтеров часто превышает американские и немецкие аналоги, из-за массового производства и применения. По желанию заказчика в 3D принтерах используются американские лазеры и немецкие сканеры, японские серводвигатели, тайваньские контролеры. Промышленные 3D принтеры и программное обеспечение дорабатывается и улучшается каждые 2 недели. По всему Китаю работают сотни центров прототипирования для обеспечения качественными прототипами и готовыми изделиями мощнейшей с мире промышленности Китая.

Видео

   

Сопутствующие товары

3D принтер SLA-600

Промышленные стереолитографические 3D принтеры SLA по фотополимерной смоле

Оборудование для производства металлических порошков для 3D принтеров с помощью индукционной вакуумной плавки и газовой атомизации

Промышленные 3D принтеры для печати металлом SLM

Промышленные 3D принтеры для печати металлом LMD

Промышленные 3D принтеры для печати песком в полимерной оболочке для литьевых форм и полистирола

Промышленные 3D принтеры для печати порошком нейлона (полиамида) и полипропилена

Промышленные 3D принтеры для печати керамикой

Вспомогательное оборудование для аддитивного 3D производства и прототипирования

Автор статьи директор компании «Мосиндуктор»
© 2017 Кучеров Вячеслав Васильевич
Авторские права защищены.
Гарантируется судебное преследование
за размещение статьи или ее части
на любом сайте кроме www.mosinductor.ru

Сколько стоит металлический 3D-принтер?

Фактор затрат №1: Стоимость материалов

Одной из наиболее важных статей расходов на 3D-принтер по металлу является стоимость сырья. Металлы для 3D-печати часто намного дороже, чем другие виды того же металла. Это связано с особыми требованиями к обработке и чистоте. В дополнение к самому сырью, некоторым 3D-принтерам по металлу требуется инертный газ, который может неожиданно увеличить общую годовую стоимость. Ниже перечислены 3 основные группы металлического сырья для 3D-печати.

• Порошок

Одним из самых больших недостатков 3D-печати металлом на основе порошка (как правило, лазерных принтеров) является стоимость сырья. В большинстве случаев процесс превращения металла в порошок является дорогостоящим и энергоемким. Кроме того, порошок должен быть очень чистым, что только увеличивает общую стоимость. Металлический порошок может стоить от 79 долларов за кг для стали 17-4PH до 738 долларов за кг для передовых титановых сплавов, таких как нитинол.

• Металлическая проволока

Технологии 3D-печати, такие как DED (Directed Energy Deposition), требуют гораздо меньших затрат на материалы, поскольку их сырье поставляется в виде проволоки. Металлическая проволока намного дешевле в производстве, чем порошковая. По существу, затраты сравнимы со сварочной проволокой в ​​катушке. Однако следует отметить, что принтеры DED не обеспечивают хорошей отделки и часто требуют дополнительной обработки после завершения печати.

• Металл, связанный полимером

В таких 3D-принтерах, как Desktop Metal Studio 2 и Metal X от Markforged, используется полимерно-металлическая порошковая матрица, которая поставляется в катушках. В этом процессе используется тот же порошок, что и в процессах MIM (литье металлов под давлением), а допуски на качество и размер частиц более мягкие, чем в случае лазерных систем. Все это дает этой технологии самую дешевую стоимость сырья. Desktop Metal утверждает, что стоимость материала за кг на 80% дешевле, чем у обычных лазерных порошковых принтеров.

Слайд 1 из 1

Металлический 3D-принтер в работе

Фактор затрат №2: Программное обеспечение для проектирования

Большинство поставщиков металлической 3D-печати предоставляют программное обеспечение для подготовки детали к печати. Однако полнофункциональное программное обеспечение САПР, которое можно использовать для проектирования сложных деталей, необходимо приобретать за дополнительную плату. Например, только специально разработанное программное обеспечение может правильно смоделировать, как нагрузки повлияют на производительность сложного решетчатого компонента, напечатанного на 3D-принтере. Обычное программное обеспечение для анализа не может точно смоделировать эти особые случаи. Программное обеспечение также требует квалифицированных операторов, которые знают, как его эффективно использовать. Эти программы часто работают по подписке, обслуживание которой для нескольких пользователей может стоить тысячи долларов в год.

Фактор затрат №3: Стоимость оборудования

Стоимость металлического 3D-принтера зависит от нескольких факторов. Каждая технология лучше всего подходит для определенных областей применения, о чем свидетельствует разная стоимость оборудования. Как правило, металлические 3D-принтеры можно купить всего за сто тысяч долларов, но они также могут стоить более миллиона долларов. Более дешевые машины лучше всего подходят для небольших объемов производства и не всегда производят детали оптимальной плотности, в то время как более дорогие машины могут производить плотные детали круглосуточно и без выходных с очень небольшим временем простоя. Однако следует отметить, что стоимость передовых принтеров промышленного масштаба не может быть точно определена из-за таких факторов, как доставка, географическое положение, нестандартные параметры машины и т. д. Некоторые общие затраты на металлические 3D-принтеры перечислены в таблице ниже.

Наименование	Технология	Стоимость
Наименование MARKFURED – MEATL X	Технология (AT ATOMCIC APDITION ADDITIL APDITIL APDITIL APDITIL APDITIL APDITIL APDITIL ADDITIL APDITITION.
Наименование Настольный Металл – Студия 2	Технология Полимер/Металлический экструдер	Стоимость $110,000
Name Trumpf – TruPrint 1000	Technology LMF (Laser Metal Fusion)	Cost $170,000
Name 3D Systems – DMP Flex 100	Технология	Стоимость 245 000 долл. США
Название6 0052 Technology EBM (Electron Beam Melting)	Cost $100,000 – $250,000
Name EOS – M 100	Technology DMLS (Direct Metal Laser Sintering)	Стоимость $350,000
Наименование EP – M650	Технология DMLS 0057	Cost $1,000,000
Name Desktop Metal – Production	Technology Single Pass Jetting	Cost $1,250,000
Name Lasertec – 6600 3D	Технология DED (направленное выделение энергии)	Стоимость 3 000 000 долл. США

Фактор затрат № 4: Стоимость постобработки

3D-печать металлом часто требует разной степени постобработки. В некоторых случаях деталь необходимо спекать в печи, а в других случаях потребуется постмеханическая обработка или полировка. Все эти постпроцессы увеличивают общую стоимость металлического 3D-принтера и должны учитываться при выборе металлического 3D-принтера. Некоторые типичные постобработки перечислены ниже.

БЕСПЛАТНОЕ руководство по проектированию 3D-печати для струйной печати связующим металлом

• Очистка машин и деталей: В случае принтеров на основе порошка неиспользованный порошок необходимо собрать и просеять, прежде чем его можно будет использовать повторно. В дополнение к этому, деталь может нуждаться в постобработке, особенно если у нее есть опорные конструкции, которые необходимо удалить.
• Механическая обработка и полировка: В некоторых случаях точные функции, которые не могут быть достигнуты с помощью 3D-принтеров, должны быть обработаны в детали с использованием методов вычитания. И даже если это не так, металлические детали, напечатанные на 3D-принтере, не выходят из машины с полированными поверхностями. Если деталь нуждается в полировке, это должно произойти после того, как деталь будет напечатана, что увеличит общую стоимость металлического 3D-принтера.
• Термическая обработка или спекание: Некоторые процессы 3D-печати металлом создают внутренние напряжения внутри детали. Это происходит, когда тепло лазера или электронного луча создает неравномерное охлаждение. Эти напряжения могут быть устранены с помощью процессов термообработки для снятия напряжений. Другие технологии печати включают полимерные связующие вещества, которые необходимо выжечь из детали в печи для спекания. Это энергоемкие процессы, которые увеличивают стоимость металлического 3D-принтера.

Какой металлический 3D-принтер мне нужен?

Может быть трудно решить, какой металлический принтер является идеальным, поскольку общую стоимость владения металлическим 3D-принтером сложно подсчитать. В дополнение к этому, стоимость детали в некоторых случаях может быть выше по сравнению с литьем металла под давлением или обработкой с ЧПУ. В большинстве случаев может быть проще отдать производство этих деталей на аутсорсинг — по крайней мере, на начальных этапах — чтобы получить представление об их производственных затратах. Другой метод — использовать функцию мгновенного расчета стоимости Xometry и услугу 3D-печати металлом, чтобы распечатать ваши детали по требованию.

Team Xometry

Эта статья была написана различными участниками Xometry. Xometry — это ведущий ресурс по производству с помощью станков с ЧПУ, изготовления листового металла, 3D-печати, литья под давлением, литья уретана и многого другого.

Металлический 3D-принтер Стоимость: это дорого? Справочник покупателя

Если вы планируете инвестировать в металлический 3D-принтер, вас, вероятно, интересует стоимость. Машины дорогие? Много ли они стоят в эксплуатации? Это руководство ответит на все эти и многие другие вопросы! Продолжайте читать, чтобы узнать о вещах, которые вам нужно учитывать, прежде чем покупать металлический 3D-принтер, и о некоторых из лучших вариантов на рынке сегодня.

Сколько стоит металлический 3D-принтер?

Металлические 3D-принтеры используются для самых разных производственных нужд. Они становятся быстрее и проще в использовании. Эти машины также мощные, поскольку теперь они могут использовать больше металлов, чем когда-либо.

3D-печать металлом имеет множество применений для инженеров, работающих в автомобильной, медицинской, аэрокосмической и других отраслях. Вы можете использовать их для создания детализированных деталей, прототипов и деталей, которые выведут ваш бизнес на новый уровень.

Итак, сколько стоит металлический 3D-принтер?

К сожалению, на этот вопрос нет простого ответа. Производители 3D-принтеров по металлу не публикуют свои цены в сети, поэтому вы не можете просто погуглить, какова стоимость. Одна из причин, по которой они это делают, заключается в том, что они адаптируют свои котировки к конкретным потребностям своих клиентов.

Это означает, что вы не сможете просто заказать их онлайн. Скорее всего, вам придется связаться с производителем, назначить несколько встреч и подписать официальный контракт.

Несмотря на то, что стоимость этой технологии со временем снизилась, она по-прежнему дорогая по сравнению с другими вариантами 3D-печати. Вы можете рассчитывать потратить от 80 000 до 1 000 000 долларов на металлический 3D-принтер!

Стоимость зависит от типа выбранного вами металлического принтера, а также от его размера и ожидаемой производительности. Вам также нужно будет добавить стоимость материалов и дополнительных инструментов, необходимых для завершения процесса 3D-печати металлом.

Точно так же 3D-печать металлом не под силу никому — вам понадобится кто-то с серьезными навыками и опытом, чтобы управлять ими. Мы рассмотрим эти дополнительные расходы в следующем разделе.

На что следует обратить внимание перед 3D-печатью металлом

Как мы уже упоминали, приобретение металлического 3D-принтера — это гораздо больше, чем стоимость машины. Это лишь часть стоимости, составляющая лишь около 40% от общих расходов, связанных с 3D-печатью металлом.

Вам может быть интересно, что еще нужно учитывать?

В общую стоимость владения также входят материальные затраты, требования к последующей обработке, а также эксплуатация и техническое обслуживание. Давайте рассмотрим их более подробно:

 

Стоимость материалов

Прежде чем вы сможете 3D-печатать металл, вы должны сначала купить материалы, необходимые для работы машины! Тип металла и материалов, которые вам понадобятся, зависит от конкретной машины, которую вы покупаете, но это будут постоянные расходы.

Большинство металлических принтеров используют порошок, который нагревается для создания металлического предмета, и килограмм этого может стоить вам от 300 до 600 долларов.

Если вы работаете с 3D-принтером SLM или DMLS, вы можете ожидать, что ваши материалы будут стоить от 2000 до 4000 долларов за сборку. Обратите внимание, что это предполагает, что вы можете разместить до 12 деталей на одной рабочей пластине.

Расходы на материалы, которые вы понесете, будут зависеть от того, для чего вы планируете использовать 3D-принтер, но убедитесь, что вы включили это в свои расчеты заранее!

Постобработка

Печать металлической детали или прототипа — это только начало процесса 3D-печати. После этого вам нужно будет выполнить этапы постобработки, которые включают очистку объекта, покрытие его поверхности и удаление поддерживающих структур.

То, как вы это сделаете, зависит от типа приобретаемой машины. Если вы выберете машину для металлического связующего, вы должны нагреть объекты в печи для спекания. Слияние на рабочей платформе включает в себя создание опорных конструкций для крепления детали к рабочей пластине, поэтому вы должны удалить их после завершения.

Вот некоторые стандартные сметы затрат на методы постобработки:

• Снятие напряжения: от 500 до 600 долларов за сборку
• Термическая обработка: от 500 до 2000 долларов за сборку
• Удаление поддержки: от 100 до 200 долларов за деталь
• От 200 до 500 долларов за деталь
• Обработка с ЧПУ: от 500 до 2000 долларов за деталь

Как и в наших оценках стоимости материалов, эти диапазоны предполагают, что вы можете разместить от шести до двенадцати деталей на рабочей платформе.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Наконец, вы должны учитывать стоимость эксплуатации и обслуживания металлического 3D-принтера. Проще говоря, эти машины не являются plug-and-play. Они требуют обширной настройки и навыков для работы, поэтому вам нужно будет нанять кого-то для управления машиной.

Это означает, что если вы планируете эксплуатировать принтер на постоянной основе, вам необходимо нанять оператора на полную ставку. Как видите, расходы на эксплуатацию металлического 3D-принтера могут быстро возрасти!

Услуги 3D-печати металлом

Существуют различные виды услуг 3D-печати металлом, и стоимость будет значительно варьироваться в зависимости от выбранной вами технологии. Если вам нужно подключиться к надежным и конкурентоспособным услугам 3D-печати металлом, вы можете легко сделать это с помощью торговой площадки Jiga.

Наиболее распространенными вариантами являются сплавление металлического порошка в слое, прямое осаждение энергии, экструзия металлической нити и распыление связующего. Давайте углубимся в то, как работает каждый из этих процессов и какие материалы они используют для создания металлических 3D-объектов!

Металлический порошковый сплав для 3D-печати

Металлический порошковый сплав — самый популярный выбор для 3D-печати металлом.

SLS означает селективное лазерное спекание. Этот процесс основан на использовании мощного лазера для спекания металлического порошка в твердую структуру.

Сначала машина нанесет тонкий слой металлического порошка на рабочую платформу. Машина нагревает порошок чуть ниже точки плавления, поэтому лазер может легко проследить модель до твердой детали.

Частицы сливаются слой за слоем, и в конце концов у вас остается готовый прототип! Любой оставшийся порошок поддерживает структуру по мере ее создания и может быть повторно использован для будущих проектов. Как только структура будет готова, она остынет внутри машины, чтобы предотвратить деформацию и оптимизировать свои механические свойства.

Конечно, необходима постобработка. Вы должны очистить деталь от излишков порошка и отделить деталь. При необходимости вы можете использовать барабанную или пескоструйную обработку, чтобы еще больше обработать изделие.

Другие названия этого процесса включают прямое лазерное спекание металла (DMLS) или селективное лазерное плавление (SLM). Независимо от того, как вы это назовете, этот метод сплавления в порошковом слое использует лазеры для выборочного связывания металлических частиц — по одному слою за раз.

Средняя стоимость принтера SLS или SLM составляет 550 000 долларов США, но цена может подняться до 2 000 000 долларов США в зависимости от выбранных вами функций!

Направленное осаждение энергии (DED)

Другой тип процесса 3D-печати металлом — направленное осаждение энергии или DED.

Этот метод можно сравнить с экструзией нитей, поскольку металлические порошки проталкиваются через специальное сопло. Вы также можете использовать металлическую проволоку, так как ее также можно легко протолкнуть через сопло.

Однако, в отличие от SLS, при котором материал спекается на печатной платформе, DED использует лазер для затвердевания материала по мере его нанесения. Роботизированная рука, которая укладывает материал на печатную платформу, также держит лазер, который одновременно расплавляет его.

Это не только ускоряет процесс 3D-печати, но также снижает количество отходов материала, которое может возникнуть при работе с машинами SLS.

Весь процесс также происходит в герметичной камере, потому что она должна быть заполнена инертным газом, чтобы предотвратить нежелательное окисление и максимально контролировать материалы. Станки DED

идеально подходят для ремонта деталей или создания больших объемных металлических объектов. Точно так же высокая скорость печати делает его идеальным для производства деталей в больших объемах. Недостатком, однако, является то, что вы жертвуете качеством поверхности и отделкой.

Стоимость большинства машин DED превышает 500 000 долларов, так что это не обязательно дешевый вариант!

Экструзия металлической нити

Вы также можете выбрать металлический 3D-принтер, который использует экструзию нити. Металлический материал или нить нагревается и обрабатывается через сопло.

В отличие от опасного металлического порошка, использованного в предыдущих вариантах, эта нить состоит из металлических частиц, смешанных со связующим. Это означает, что с ним можно легко и безопасно обращаться, но требуются дополнительные этапы постобработки.

Например, для достижения окончательной формы он должен пройти через удаление связующего и спекание.

Эти машины обычно стоят около 140 000 долларов США, и эта оценка включает инструменты, необходимые для постобработки. Однако, как и в случае со всеми вариантами, стоимость может значительно возрасти, если вы выберете более крупную и сложную машину.

Распыление материала и связующего

Последний тип металлических 3D-принтеров, о котором мы хотим упомянуть, использует процесс распыления материала или связующего.

Думайте об этих машинах как о струйном принтере — они распыляют металл на поверхность сборки, и как только он затвердевает, на него добавляется еще один слой металлических «чернил». Струйное распыление связующего работает так же, за исключением того, что на металлические материалы также наносится жидкое связующее. Он работает слой за слоем, поэтому процесс завершается с течением времени.

Точно так же созданный вами прототип будет очень хрупким, пока вы не выполните требования к постобработке. Этапы спекания и пропитки выведут его из сырого состояния и превратят в усиленную металлическую деталь.

Благодаря уникальной технологии, используемой в этом процессе, вы можете использовать больше материалов, чем просто металл. Это отличный вариант, если вы заинтересованы в работе с песком или керамикой!

Ожидайте, что вы потратите около 400 000 долларов или больше на систему распыления металлического связующего.

Стоимость металлических 3D-принтеров

Теперь, когда вы понимаете, как работает 3D-печать металлом, и какие методы вы можете выбрать, давайте рассмотрим некоторые из лучших решений на рынке. В этом разделе будут описаны характеристики каждой машины, а также их средняя стоимость.

 

Markforged Metal X

Если вы ищете недорогую машину для 3D-печати металлом, обратите внимание на Metal X от Markforged. Этот вариант имеет объем сборки 300 x 200 x 180 мм и стоит чуть менее 100 000 долларов.

Объем постройки довольно большой, учитывая цену, и хотя 100 000 долларов отнюдь не дешево, это обойдется вам дешевле, чем другие варианты в этом списке!

Обратите внимание, что в эту стоимость входит только часть машины для 3D-печати. Вам нужно будет отдельно приобрести инструкцию по промывке жидкости для удаления вяжущих веществ и печь для спекания. Это, вероятно, приблизит общую стоимость владения к 165 000 долларов.

Он использует атомно-диффузионное аддитивное производство для создания металлических прототипов и стремится предоставить более экономичное решение для среднего потребителя. Metal X работает как FDM-принтер, поскольку использует экструдер для изготовления металлических деталей из порошка, смешанного с пластиковой матрицей.

Выбрав эту модель, вы сможете работать с различными нитями из стали, титана, меди и инконеля.

 

3D Systems DMP FLEX 100

3D Systems DMP Flex 100 — это машина для сварки в порошковом слое, предназначенная для промышленного использования. Этот производитель очень популярен для 3D-печати металлом и базируется в США. Для пользователей, которым необходимо создавать небольшие или сложные металлические детали, это идеальное решение.

DMP Flex 100 работает быстро и точно, так что вы можете быстро создавать одну и ту же деталь многократно. При покупке этой системы вы также получаете доступ к комплексному программному решению, которое дает вам все необходимое для достижения успеха в аддитивном производстве металлов.

Он имеет печатную платформу размером 100 x 100 x 90 мм и стоит около 250 000 долларов.

Desktop Metal Studio

Следующий металлический 3D-принтер в нашем списке — Desktop Metal Studio. Это вариант для офиса и идеальное решение для прототипирования.

Сам принтер стоит около 60 000 долларов. Вам нужно будет приобрести устройство для удаления связующего и печь отдельно, и вы можете заплатить за них 15 000 и 85 000 долларов соответственно. Это дает вам общую среднюю стоимость в 160 000 долларов.

Несмотря на то, что это модель меньшего размера, она имеет значительный объем сборки 300 x 200 x 200 мм. Он использует технологию осаждения связанного металла для экструзии уникальных металлических стержней. Растворитель растворит объект после того, как он будет напечатан, поэтому у вас останется пористый кусок, который нужно поместить в печь.

Попав в печь, прототип нагревается и спекается для достижения желаемой плотности и прочности.

 

Arcam Spectra H

Еще одним отличным вариантом является Arcam Spectra H. Этот шведский производитель принадлежит GE Additiv, и они разрабатывают 3D-принтеры специально для аэрокосмической промышленности.

Хотя цена не указана на их веб-сайте, по нашим оценкам, она продается где-то между 100 000 и 250 000 долларов. Он основан на технологии электронно-лучевой плавки, или EBM, для создания легких и точных металлических деталей.

Предлагает одну из самых больших камер на рынке высотой 430 мм и диаметром 250 мм. После того, как машина напечатает ваш прототип, вы должны переместить его в систему восстановления порошка.

Здесь магнитный сепаратор и сжатый воздух очищают деталь. Стоимость этой дополнительной машины неизвестна, но, вероятно, потребует значительных инвестиций.

 

Trumpf TruPrint 1000

Trumpf TruPrint 1000 LMF — это 3D-принтер для селективного лазерного плавления (SLM) металла. Это стоит более 250 000 долларов, и цена будет варьироваться в зависимости от выбранных вами опций.

Этот инструмент представляет собой промышленную машину с большой рабочей пластиной 100 x 100 x 100 мм. Поскольку в качестве исходного материала используется металлический порошок, вам также необходимо учитывать эти затраты.

Несмотря на значительный объем сборки, сама машина компактна. Вы можете использовать его для изготовления небольших прототипов и деталей, а также управлять им удаленно через приложение для планшета.

 

EOS M 100

EOS M 100 — это модель начального уровня, стоимость которой составляет около 350 000 долларов США. В это число не входят надстройки для постобработки, но эта машина может производить высококачественные и экономичные отпечатки.

EOS M 100 использует DMLS или прямое лазерное спекание металла. Если вам нужно запускать небольшие партии медицинских принадлежностей или других инструментов, эта машина отлично подойдет.

Камера печати меньшего размера 95 x 100 мм, что хорошо подходит для небольших производственных циклов.

Стоит ли покупать 3D-принтер по металлу?

Итак, стоит ли покупать 3D-принтер по металлу?

Это зависит от ваших целей. Лучше всего исследовать свои варианты и опросить своих сверстников, чтобы узнать, что работает для них.

Печать металлических 3D-деталей может помочь вам воплотить в жизнь сложные конструкции и поддержать производство по запросу. Другими словами, это повышает вашу гибкость и контроль на производственной линии! Точно так же 3D-печать металлом производит меньше отходов, чем фрезерные станки с ЧПУ, что со временем повышает ее рентабельность.

Очевидным недостатком 3D-принтеров по металлу является высокая стоимость входа. Вам может потребоваться значительное количество времени, чтобы получить положительную отдачу от инвестиций, поэтому обязательно рассчитайте пропускную способность, чтобы определить это значение.

Процесс печати также не идеален и почти всегда требует постобработки. Будь то спекание или удаление связующего, вам всегда нужно будет добавить некоторые последние штрихи, чтобы получить желаемый продукт.

Только вы можете определить, стоит ли покупать металлический 3D-принтер. Подумайте о плюсах и минусах, которые мы изложили, а также об уникальной ситуации, в которой находится ваш бизнес!

Типы металлов: алюминий, нержавеющая сталь, латунь, медь, бронза и титан.