Лазерный мир

Основе преимущество 3D-печати металлом — прямое производство изделий, без литья и сложной станочной обработки. Добавьте к этому разнообразие форм, возможность топологической оптимизации изделия, существенную экономию сырья. В результате получится практически идеальная модель производства. Российская промышленность, похоже, придерживается того же мнения — самые различные отрасли (авиа-, машиностроение, медицинская промышленность) постепенно внедряют 3D-печать в технологические цепочки.

Сложнее обстоит с оборудованием — несколько лет назад цена на зарубежные установки доходила до нескольких миллионов долларов, а российских 3D-принтеров по выращиванию металлических изделий не существовало. Но это время уходит, оборудование постепенно дешевеет, а рыночные ниши не терпят пустоты. За последние годы сразу несколько российских производителей объявили о работе над 3D-принтерами по металлу. Ниже расскажем, что у них получилось.

Росатом

Госкорпорация «Росатом» активно развивает инновационные направления, в частности аддитивные технологии и металлическую 3D-печать. Первый 3D-принтер собственного производства сотрудники Росатома показали в 2016 году в Екатеринбурге на международной выставке «ИННОПРОМ». Оборудование и программное обеспечение для него разработали специалисты Государственного научного центра РФ АО «ЦНИИТМАШ» (входит в Машиностроительный дивизион Росатома — АО «Атомэнергомаш») совместно с научным дивизионом Росатома (АО «Наука и инновации»).

На данный момент инженеры госпорпорации фокусируются на SLM-технологии металлической 3D-печати, в работе с которой с 2015 года накопили значительные компетенции, а в дальнейшем планируют освоить прямое лазерное выращивание (LMD). С технической точки зрения в корпорации рассчитывают быть «в рынке», соответствовать актуальным тенденциям в оборудовании и программном обеспечении, но многое будет зависеть от потребностей клиентов.

На основе первого 3D-принтера с рабочей камерой 550 мм специалисты Росатома создают модельный ряд новых машин. Название товарной линейки пока не анонсируется, но от Melt Master3D, видимо, корпорация отойдет. Уже есть первые коммерческие и научно-исследовательские проекты, для которых требуется аддитивное оборудование. Основная сборка 3D-принтеров будет выполняться в Новоуральске Свердловской области, на производственной площадке Топливной компании Росатома «ТВЭЛ».

Точные характеристики планируемых 3D-принтеров пока неизвестны. Скорее всего, новая линейка будет состоять из 3-4 модификаций, отличающихся размерами рабочих камер и мощностью лазера.

В августе 2018 года РусАТ объявил о выпуске первого российского 3D-принтера, работающего одновременно с двумя металлическими порошками. По сравнению с однолазерной системой, производительность двухлазерной увеличена на 60%.

Уральский федеральный университет

Одновременно с 3D-принтером Росатома готовый экземпляр собственной аддитивной установки продемонстрировали специалисты Регионального инжинирингового центра Уральского федерального университета (УрФУ). Образец, показанный на выставке «ИННОПРОМ», работал по технологии селективного лазерного плавления (SLM) и на 60% состоял из отечественных комплектующих.

За 2 года уральские инженеры прошли большой путь к серийному производству. К выпуску готова линейка 3D-принтеров под общим названием УрАМ (Уральская аддитивная машина), которая состоит из устройств разного габарита с круглыми или прямоугольными рабочими столами. Сейчас выпущено 4 модели с прямоугольным рабочим столом (УрАМ-550, УрАМ-575, УрАМ-5100, УрАМ-5125) и столько же моделей с круглым столом (УрАМ-100D, УрАМ-150D, УрАМ-200D).

Аддитивные машины с круглым рабочим столом имеют одномодульную конструкцию. Внутри модуля расположены все основные зоны, включая рабочую камеру и бункер для обработки порошка. Изменить такую конструкцию пользователь не сможет.

3DSLA

Петербургская компания «Эксклюзивные Решения» (торговая марка «3DSLA — Российские 3D-принтеры») стала известной благодаря 3D-принтерам, работающим по методу стереолитографии. В 2014 году параллельно с полимерами производитель начал эксперименты с металлической 3D-печатью. Первый 3D-принтер по металлу компания представила в 2016 году на выставке Top3DExpo.

К настоящему времени компания разработала несколько модификаций «металлических» 3D-принтеров, собственную программно-аппаратную платформу и ПО Triangulatica. Линейки RussianSLM и ProM функционируют по методу селективного лазерного плавления металлического, поликерамического или иного плавкого порошка. Серия RussianSLM включает 3D-принтеры RussianSLM 125/150, RussianSLM 200, RussianSLM 250. Числа в названии моделей — объем построения детали. Так, RussianSLM 150 выращивает изделия максимальным объемом 150×150×150 мм.

Лазеры и аппаратура

Московская компания «Лазеры и аппаратура» выпускает две модели аддитивных машин: МЛ6 для выращивания изделий по методу послойного сплавления (SLM) и МЛ7 для прямого лазерного выращивания LMD.

3D-принтер МЛ6 впервые представлен на международной выставке «Металлообработка» в 2016 году. Тогда же весной 2016 года в технологическом центре компании на ней начали выращивать детали.

Сейчас линейка оборудования состоит из трёх серийных моделей: МЛ6.1.050, МЛ6.1.100 и МЛ6.1250 с полями построения: 50×50×50, 110×110×110 и 250×250×320 мм соответственно. Инженеры «Лазеры и аппаратура» работают над устройстваи с увеличенной зоной обработки. В Зеленограде, где у компании расположено производство, работают две машины МЛ6. На них выращиваются тестовые образцы для заказчиков и ведётся отработка режимов печати.

В 2015-2016 гг. компания «Лазеры и аппаратура» совместно с Научно-производственным центром газотурбостроения «Салют» разработали лазерную машину для аддитивного производства изделий из металлического порошка МЛ7. Устройство работает по технологии прямого лазерного выращивания (LMD). LMD (Laser Metal Deposition) — прямое лазерное выращивание с использованием подачи порошка или проволоки непосредственно в место построения. Прямое выращивание позволяет вести построение с большими скоростями и в большем объёме, но точность и сложность метода ниже, чем у SLM-машин

Установка может использоваться для автоматической лазерной порошковой наплавки контактных поверхностей, бандажных полок, рабочих лопаток турбины и секторов сопловых аппаратов авиационных двигателей из жаропрочных сплавов; для ремонта прессформ и изготовления изделий сложной геометрии.

ЛАР Технологии

В июле 2017 г. компания «ЛАР Технологии» из Санкт-Петербурга выпустила бюджетный промышленный 3D-принтер LAR P, работающий по технологии селективного лазерного плавления (SLM).

Создатели позиционируют продукт как доступный экономичный 3D-принтер. Его цена составляет 9,8 млн руб. Такую низкую стоимость представители компании объясняют российскими комплектующими (принтер на 90% собран из отечественных деталей) и корпоративной политикой.

Сейчас налажено производство нескольких модификаций, которые отличаются размерами зоны построения деталей: LAR P, LAR200, LAR 300, LARge (>300 мм3). Все 3D-принтеры оснащены иттербиевым волоконным лазером мощностью 200 Вт. Скорость печати колеблется от 12 до 15 см3/час.

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН и компания «ТЭТА»

В мае 2017 года на форуме U-NOVUS прошла презентация первого в России 3D-принтера, который работает по принципу электронно-лучевой аддитивной технологии (ЭЛАТ). Новое устройство создавалось в кооперации сразу нескольких предприятий: РКК «Энергия», компании «ТЭТА», Институт физики прочности и материаловедения СО РАН и Томского политехнического университета.

Институт лазерных и сварочных технологий СПбГМТУ

Институт лазерных и сварочных технологий (ИЛИСТ) СПбГМТУ выпускает несколько аддитивных установок. Все они действуют по технологии LMD — создании изделий сложной формы из металлического порошка, подаваемого в зону воздействия лазерного луча. Геометрия движения зависит от программно-заданной траектории и формы 3D-модели.

Впервые аддитивная установка производства «Корабелки» была представлена широкой публике на выставке «Металлообработка-2018». Однако первый практический результат петербуржцы получили гораздо раньше. Создание аддитивных машин, работающих по методу прямого лазерного осаждения, началось в 2014 году. Через год Институт имел собственные опытные установки, а в октябре 2016 года ИЛИСТ получил государственный проект от Минобрнауки и Самарского завода им.Кузнецова. В мае 2018 года ПАО «Кузнецов» запустил высокоскоростной 3D-принтер по металлу производства ИЛИСТ.

Источник: http://www.3dpulse.ru/news/3d-obzory/rossiiskie-3d-printery-i-additivnye-ustanovki-po-metallu-harakteristiki-i-tseny/