7 приоритетных отраслей для внедрения SLM‑технологии

Уникальные особенности SLM‑принтеров HBD | Аэрокосмическая промышленность | Автомобилестроение | Изготовление пресс-форм и штампов | Стоматология | Ортопедия | Образование и научные исследования | Кастомизированные изделия

Селективное лазерное плавление остается наиболее сложной и дорогостоящей аддитивной технологией, но именно она позволит шагнуть прямиком в будущее – в мир Индустрии 4.0 и цифровых фабрик. Снижение веса деталей, создание цельных изделий вместо многокомпонентных узлов, реализация сложнейших конструкций, сокращение целых циклов разработки и изготовления – все эти возможности неоценимы для компаний, стремящихся идти в авангарде новаторов. Сегодня SLM‑технология успешно дополняет традиционные процессы при выполнении НИОКР, экспериментальном, мелкосерийном и даже серийном производстве уникальных изделий – от протезов до авиадеталей.

В нашем новом гиде мы рассмотрели главные отрасли, в которых внедрение 3D‑печати металлом станет конкурентным преимуществом для промышленных предприятий, научных и образовательных учреждений, медицинских центров. Для решения задач в каждой из этих областей мы подобрали промышленные аддитивные установки известного производителя HBD и образцы напечатанных изделий.

Бренд HBD хорошо известен в Китае: компания занимает второе место на внутреннем рынке в сегменте SLM‑печати и предлагает линейку инновационных принтеров, подходящих для решения различных задач. HBD имеет более 200 технологических патентов и более 30 патентов на изобретения. Свыше 500 аддитивных установок HBD работают в более чем 40 странах и регионах мира.

Уникальные особенности SLM‑принтеров HBD

• Большой выбор установок с камерами построения от 150 до 1200 мм;

• Высокая скорость печати: до 10 тыс. мм/с;

• Герметичная и надежная система очистки атмосферы.

• Замкнутый цикл подачи порошка.

• Гибкая конфигурация лазеров в зависимости от требуемой производительности;

• Возможность непрерывного массового производства изделий.

Аэрокосмическая промышленность

Снижение веса космического аппарата на один килограмм может уменьшить стоимость запуска на 20 тысяч долларов США, поэтому каждый грамм в конструкции имеет значение. Традиционное проектирование ограничено возможностями традиционной технологии обработки. 3D‑печать металлом в сочетании с топологической оптимизацией способна не только удовлетворить функциональные потребности и требования к жесткости, но и повысить прочность, уменьшить локальное напряжение, значительно снизить вес, достичь более равномерной нагрузки и реализовать равномерное и рациональное распределение материала.

Селективное лазерное плавление применяется для создания конструкций сложнейшей геометрии, при этом стоимость производства не зависит от их сложности. Таким образом разрушаются оковы классических методов обработки, что обеспечивает бòльшую гибкость и бòльшую свободу для оптимизации прочностных характеристик, особенно для топологической оптимизации геометрически сложных компонентов.

Преимущества для отрасли

1. Отсутствие сложных традиционных процедур обработки, не требуется использование пресс-форм, прямое преобразование проектных чертежей в реальные объекты, значительное сокращение цикла подготовки деталей, повышение эффективности НИОКР.

2. Несколько компонентов могут быть скомпонованы в одну деталь, что повышает эффективность производства.

3. В авиакосмической индустрии, где сырье чрезвычайно дорого, коэффициент использования необработанного материала в субтрактивном производстве низок, и сырье не может быть переработано напрямую, что в конечном итоге увеличивает стоимость производства. У 3D‑печати металлами более высокий коэффициент использования материалов, а переработать использованное сырье можно с помощью простых процедур постобработки, что снижает производственные затраты.

Рекомендуемые 3D‑принтеры

HBD 350 | HBD E500 | HBD 1000 | HBD 1200

Автомобилестроение

Классические методы производства автомобилей часто предполагают длительные периоды исследований, разработок и испытаний деталей. В этом процессе задействовано изготовление пресс-форм, что не только отнимает много времени, но и требует больших затрат. Доработка возникающих проблем – это еще один отдельный долгий процесс.

Металлические 3D‑принтеры способны быстро производить детали сложной формы и конструкции, не требующие сборки, существенно облегчая разработку прототипов автомобилей и сокращая цикл разработки. Если в ходе испытаний возникают ошибки, их можно оперативно исправить, и стоимость разработки автокомпонентов значительно снижается.

Преимущества для отрасли

SLM-технология дает проектировщикам бòльшую свободу и гибкость, когда они не ограничены производственными процессами и могут создавать небольшие сложные изделия, обладающие хорошей стабильностью и позволяющие уменьшить массу основного корпуса автомобиля и улучшить его общие эксплуатационные характеристики. Внедрение 3D‑принтеров по металлу также будет серьезно способствовать развитию традиционного автомобильного рынка благодаря недорогим, высокоэффективным и высококачественным решениям.

Рекомендуемые 3D‑принтеры

HBD 350 | HBD E500 | HBD 1000 | HBD 1200

Изготовление пресс‑форм и штампов

В традиционном производстве у форм обычно прямые каналы охлаждения, а сам эффект охлаждения – медленный и неравномерный. 3D‑печать металлами может быть использована для создания сложных пресс-форм с каналами конформного охлаждения. По сравнению с обычными формами они позволяют достигать быстрого и равномерного охлаждения и лучших результатов, а демонтаж форм ускоряется. Кроме того, формы с вентиляционными отверстиями, изготовленные с помощью SLM‑печати, справляются с трудностями, которые не под силу классическим методам.

Благодаря применению 3D‑печати металлом проектирование становится свободным и открытым, изготовление пресс-форм движется в направлении кастомизации и сложности, и вся отрасль получает импульс для ускорения производства.

Преимущества для отрасли

1. Пресс-формы с каналами конформного охлаждения печатаются напрямую, с большей площадью теплоотдачи и более высокой эффективностью охлаждения. Эффективность производства может быть увеличена более чем на 35%.

2. Формы с каналами конформного охлаждения обеспечивают равномерное распределение температуры, что с успехом предотвращает коробление, деформацию, растрескивание краев, «воздушные пузыри» и другие дефекты.

3. SLM‑технология открывает путь к проектированию без границ, дает возможность уменьшить объем ручного труда и в значительной степени сократить цикл изготовления пресс-формы и снизить издержки производства.

Рекомендуемые 3D‑принтеры

HBD 350 | HBD E500 | HBD 1000 | HBD 1200

Стоматология

Печать металлических коронок на 3D‑принтере – это возможность исключить целый ряд процессов (вощение, литье и пр.) и сократить объем работы по контурированию. Внедрив технологию SLM, можно существенно снизить скрытые затраты, обусловленные такими сложно контролируемыми факторами, как текучесть кадров, обучение новичков, ошибки при выполнении ручной работы и т. д. Кроме того, отлично выполняются требования к точности изготовления и созданию индивидуальных изделий, что в конечном итоге способствует модернизации стоматологических производств и их переходу на более высокий технологический уровень.

Преимущества для отрасли

1. Круглосуточное автоматизированное производство, значительно повышающее эффективность создания стоматологических изделий.

2. Сложный процесс и ошибки, связанные с ручным трудом, уходят в прошлое, обеспечивается быстрое прямое производство приспособлений для стоматологии высокого качества.

Рекомендуемые 3D‑принтеры

HBD 150/150D

Ортопедия

Используя 3D‑сканер для создания цифровой модели костей, а затем 3D‑печать металлом, можно быстро и эффективно провести предоперационную подготовку. Напечатанное изделие будет точно соответствовать костной пластине, имплантату и собственным костям пациента. Такое решение поможет снизить риск неудачной операции и повысить степень успешности хирургического вмешательства. А возможность кастомизировать трабекулярную кость, пористые, решетчатые и другие структуры позволит улучшить прилегание протеза и механику кости, а также ускорить срастание мышечной ткани с имплантатом.

Преимущества для отрасли

1. Трехмерная модель, созданная в соответствии с индивидуальными характеристиками пациента, плюс SLM-технология позволяют изготовить высокоточный протез, идеально совмещаемый с костями пациента.

2. С помощью металлического 3D‑принтера подготовка к операции выполняется быстро и эффективно, растет уровень излечения.

3. Можно изготовить губчатые, пористые и другие структуры, которые улучшают прилегание протеза к кости и ускоряют срастание мышечной ткани с протезом.

Рекомендуемый 3D‑принтер

HBD 350

Образование и научные исследования

Университеты принимают активное участие в исследовании аддитивного производства металлических изделий и изучении возможностей материалов, воспитывая множество талантливых специалистов. Во многих профессиональных колледжах и вузах создаются учебные центры 3D‑технологий, открываются новые направления, налаживается сотрудничество с предприятиями с целью помочь модернизировать местную промышленность. Научно-исследовательские организации также углубленно изучают процессы 3D‑производства, чтобы стимулировать техническое обновление и способствовать быстрому развитию новых сфер применения технологии.

Преимущества для отрасли

Будучи передовой производственной технологией, SLM‑печать глубоко интегрирована в образование и научные исследования благодаря своим многочисленным уникальным преимуществам. Сегодня учебные и научно-исследовательские учреждения углубленно изучают 3D‑печать металлом и ее ценность в прикладных областях. Сюда входят испытания в процессе разработки новых продуктов, исследование и тестирование материалов, создание новых образовательных платформ, введение новых дисциплин, глубокая интеграция производства, обучения и исследований, а также внедрение SLM‑технологии для улучшения обслуживания местных предприятий. В то же время, с ростом числа специалистов по аддитивным технологиям 3D‑печать металлами будет развиваться и применяться все шире.

Рекомендуемые 3D‑принтеры

HBD 150/150D | HBD 200

Кастомизированные изделия

Традиционные ремесла постепенно перестают удовлетворять индивидуализированным и дифференцированным потребностям людей – это касается предметов одежды, аксессуаров, ювелирных изделий, произведений искусства. Сфера кастомизации все активнее требует новых методов производства.

Преимущества для отрасли

3D‑печать металлом способствует упрощению производственного процесса, сокращению цепочек поставок, созданию более качественных и сложных продуктов (например, ювелирных украшений) и развитию отрасли в направлении кастомизации, уникального дизайна и цифрового производства. 3D‑принтер по металлу может в кратчайшие сроки превратить концептуальный дизайн в реальный объект и благодаря полной свободе дизайна воплотить в жизнь неповторимое изделие.

Рекомендуемые 3D‑принтеры

HBD 150/150D | HBD 200

Статья опубликована 11.05.2023 , обновлена 19.09.2023