Какво точно представлява селективно лазерно топене на метал?
Става въпрос за така наречената техника SLM, която е една от най-разпространените индустриални технологии за 3D печат. Нарича се селективно лазерно топене на метал, защото именно металните прахове са базовите консумативи в този вид печатане на 3D принтер.
Веднага трябва да уточним, че тази техника не следва да се бърка със селективно лазерно синтероване (SLS) и директно лазерно синтероване на метали (DMLS), въпреки известните прилики в процеса на създаването на продукти.
Тук отново се започва с 3D CAD модел, на базата на който се създава реален обект, като се разчита на мощен лазарен лъч, който топи напълно металната пудра. По този начин създава нов, здрав и масивен обект – ритмично, слой след слой, докато моделът бъде напълно завършен.
Как протича процеса на 3D печат при SLM?
След като вече разполагаме с необходимия 3D модел на определен продукт, той се зарежда в специална програма за разрязване и се подготвя за печат. Задават се съответните параметри и настройки за печат, а след това бъдещият продукт се разделя на слоеве за работа с 3D принтер. Така печатът може да започне.
По своите първи стъпки техниката селективно лазерно топене на метал наподобява в голяма степен методите на SLS и DMLS както споменахе по-горе. И тук също в работната камера се подава тънък слой прах в количеството, необходимо за първия слой, като материалът се прилага върху подвижна работна платформа, движеща се около оста Z. Прахът се изравнява със специален валяк, а излишъкът се премахва.
Най-интересното е, че камерата на 3D принтера по време на работа е пълна с инертен газ – най-често аргон или азот с ниско съдържание на кислород. С помощта на мощен лазер металната пудра се слепва заедно по контура на първия слой. В посоките X и Y лазерното устройство се ръководи от специални сканиращи огледала. Когато един слой е завършен, автоматично се нанася нов слой прах. Тези стъпки се извършват до пълното възпроизвеждане на обекта. След това създаденият модел се отстранява заедно с платформата и се почистват излишъците.
Какви са ползите?
Пълна здравина на създадените продукти
Създаване на продукти със сложни геометрични форми
Конструкциите са леки, благодарение на възможността за добавяне на вътрешни кухини към оригиналния 3D модел
Икономичност на материалите – методът не може да се похвали с абсолютна липса на отпадъци, но около 97-99% от материала, който не е участвал в директното изграждане на продукта, е готов за повторна употреба
Материали, които се използват при селективно лазерно топене на метал.
Могат да се използват както сплави, така и чисти метални прахове. Обхватът на материалите, налични за този метод на 3D печат, е много по-широк, отколкото за SLS и DMLS техники. Най-предпочитани материали са неръждаема стомана, титан, кобалт и алуминий, но също така могат да се ползват злато, платина, волфрам и мед.
Приложение.
Селективно лазерно топене на метал е предназначено за всяка една индустрия, където е важна скоростта на възпроизвеждане на силни, почти монолитни обекти със сложна геометрия. Методът е наистина безценен, тъй като дава възможност за производство на части с кухини в стените, а това го прави перфектен за аерокосмическата и автомобилната индустрии. Също така, селективното лазерно топене на метал намира голямо приложение в медицината, например за производството на леки и трайни анатомични импланти.
