Цифровое зеркало

SLM станет доступнее

В последнее время множатся статьи про технологии, родственные SLM (Selective Laser Melting, селективное лазерное плавление*). Это и понятно: технология известна уже с конца прошлого века, а ее возможности предоставляют инженерным и производственным компаниям практически неограниченное поле для полета фантазии — а также для новых, более эффективных со всех точек зрения инженерных решений.
10 сентября 2020

Наблюдая за развитием технологии, мы не могли не отметить буквально взрывной рост числа небольших независимых компаний, предлагающих оборудование, дополняющее и совершенствующее те машины, которые предлагают традиционные производители, — просеивающие станции, аппараты для сушки и регенерации порошка, модификаторы лазеров, датчики всех видов и т.д. Что же касается производителей 3D-принтеров, — их количество в последние годы, пожалуй, превосходит необходимое. А уж если посчитать еще и всевозможные новые технологии из «смежных» областей… откровенно говоря, можно просто запутаться.

Чтобы этого избежать, для своей компании мы выбрали в качестве стартовой технологию SLM — как наиболее универсальную и позволяющую производить детали сложных конфигураций малыми и средними сериями. После тщательного рассмотрения всех параметров машин наиболее продвинутых производителей мы выбрали одного из самых известных из них — немецкую компанию SLM Solutions.

Значительную роль в нашем выборе сыграла готовность компании обсуждать возможности для сотрудничества, не ограничиваясь поставкой оборудования и расходных материалов; в конечном итоге, «Металл-Спринт» подписала с SLM Solutions договор о том, что наша компания будет выступать в качестве демонстрационного центра SLM Solutions. Этот договор, разумеется, накладывает на нас определенные ограничения; но при этом в лице SLM Solutions мы получили надежного, сильного партнера, обладающего колоссальными знаниями в сфере 3dпечати — и прежде всего, конечно, в SLM-технологиях.

Еще одним немаловажным фактором для нас стала «открытость» компании SLM, позволяющей приобретателям оборудования использовать практически любой порошок; это зачастую весьма существенно снижает расходы. При этом сама компания SLM Solutions, как и другие производители, предлагает широкий выбор металлических порошков — от сплавов алюминия и целого ряда нержавеющих и жаропрочных сталей до бронз и сплавов титана — последние очень востребованы в медицине, где также применяется Co-Cr — сплав кобальта и хрома, получивший наибольшее распространение в стоматологических имплантах. Конечно, в текущей внешнеполитической ситуации не все сплавы могут быть поставлены в Россию; однако в данном случае еще раз помогает «открытость» оборудования — наши производители с удовольствием заполняют небольшую пока нишу.

Увидев металлический 3Dпринтер, любой конструктор начинает буквально фонтанировать идеями, но не любому дано их реализовать: 3Dпечать — удовольствие недешевое. Применять ее целесообразно в первую очередь в тех областях, где идет напряженная борьба за уменьшение веса изделий — а это спорт, космос, авиация. А также там, где изготовление детали другим способом крайне сложно (к примеру, в случае так называемого конформного охлаждения — представьте себе сверло, в котором каналы охлаждения расположены по спирали), либо дорого — как, например, малосерийная гидравлика. И конечно, там, где присутствуют оба признака, применение 3D-печати наиболее оправдано — например, в распределительных гидравлических системах летательных аппаратов.

Уже стали хрестоматийными примеры напечатанных на 3D-принтере камер сгорания ракетных двигателей (здесь 3D позволяет резко уменьшить число деталей и существенно увеличить поверхность теплообмена в рубашках охлаждения), кронштейнов, вес которых иногда удается уменьшить в несколько раз. А также сложной формы волноводов, корпусов для аппаратуры — где зачастую сокращается время обработки, и т.д.

В автомобильной промышленности Bughatti использует детали, изготовленные методом 3D-печати, на своем флагмане — 1500-сильном Chiron. С небольшим лагом подключились и другие лидеры — Ferrari, Lamborghini, BMW и Land Rover. Более того, в настоящий момент использование 3D-печати планируют уже компании, выпускающие основную массу автомобилей, — например Ford.

В авиастроении — то есть именно там, где применение SLM наиболее оправдано — все несколько сложнее; особенности технологии усложняют сертификацию для гражданской авиатехники. Производители, однако, не сомневаются, что эта сложность в перспективе будет устранена — к всеобщему удовольствию конструкторов, эксплуатантов и потребителей.

многочисленными примерами двигателей и камер сгорания, представляющих собой в буквальном смысле единое целое — то есть одну деталь! — тоже демонстрирует «бычий» (говоря финансовым жаргоном) взгляд на SLM.

В общем, целый ряд производителей продукции самого разного назначения — от ювелирных изделий до медицинских приборов, от энергетики до электроники, от авиации до судостроения — могут и планируют использовать 3D-печать в работе.

Именно понимание экономической эффективности SLM для многих отраслей подвигло нас на создание компании «Металл-Спринт», изначально ориентированной на исполнение сторонних заказов — от компаний, для которых приобретение собственного оборудования SLM по тем или иным причинам экономически невыгодно.

Выбирая оборудование, мы рассмотрели, пожалуй, все возможные варианты — и остановились на универсальных SLM-280 2.0 в двухлазерной компоновке 2x400 Вт. На таких машинах можно работать с любым материалом (кроме, правда, чистой меди — это результат особенностей используемой длины волны лазера и свойств собственно меди). А их открытость позволяет использовать порошки российского производства — что немаловажно с точки зрения оперативности.

Заботясь о качестве, мы выбирали внешнее оборудование так, чтобы работе принтеров ничто не мешало. Благодаря установленным кондиционерам и системе вентиляции поддерживается оптимальная температура и влажность и зимой и летом. Компрессор обеспечивает воздух, превосходящий своим качеством требования немецких конструкторов, а газификатор аргона (да, мы делаем все детали в атмосфере аргона — это повышает их качество) — выдает аргон чище, чем 99.99%.

На текущий момент мы наладили сотрудничество с рядом контрагентов по постобработке. Однако высокотехнологичный бизнес — это постоянные новые вызовы. Так, один из клиентов затребовал покрытие деталей титаном, а в некоторых частях — карбидом вольфрама(!); другой — анодирование алюминия с подборкой определенного цвета. В общем, хотя в ближайших перспективах у нас — приобретение пятиосевого фрезерного станка с ЧПУ и станка эрозионной резки, мы не рассчитываем, что когда-либо будем иметь в своем портфеле все возможные технологии.

Мы считаем, что производство деталей по технологии SLM будет увеличиваться; мы видим у этого рынка перспективы и прилагаем усилия к его развитию.

И в заключение вновь повторяем: мы открыты к сотрудничеству и готовы обсуждать любые контракты!