Лазерное сплавление металлов. Почём печём?

31 мая 2018 в 0:00

Лазерное сплавление металлов. Почём печём?

Итальянская компания Sisma была основана в 1961 году. Сейчас, по словам её президента Фиоренцо Сбабо, «Семейная фирма превратилась в семью фирм». Сфера деятельности — точное машиностроение. Их цепевязальные станки, аппараты для лазерной резки, сварки и гравировки, а также 3D SLM принтеры продаются от Мексики до Дубая. Помимо универсальных решений, у компании есть спецпредложения для ювелирных и зуботехнических производств.

Принцип технологии лазерного спекания прост. 3D-модель изделия разбивается программой на множество горизонтальных сечений. В рабочей области диаметром 100 мм станок формирует тонкий плоский слой металлического порошка, затем луч лазера по заданным программой координатам сплавляет его в тех местах, где формируется изделие. Затем наносится новый слой и так далее, пока изделие не будет полностью напечатано. Остатки несплавленного металла ссыпаются в отдельную ёмкость и используются повторно. Разрешение печати определяется двумя параметрами. Первый — толщина слоя. В нашем случае она регулируется от 20 до 40 микрон. Второй параметр это диаметр сфокусированного пятна лазера, он постоянный — 55 микрон.

Сырьё для печати — мелкодисперсный металлический порошок с диаметром частиц 20-30 микрон. В стоматологической практике это в основном кобальт-хром и титан. Спекается металл в среде инертного газа. Для спекания кобальт-хромового сплава применяется азот, а засыпать порошок и доставать готовое изделие можно на воздухе. Для работы с химически активными материалами, такими как титан, существует специальная модификация Mysint100 RM, в которой вместо азота используется аргон, а для безопасности манипуляций предусмотрена камера с перчаточным боксом, чтобы избежать контакта с воздухом: порошкообразный титан взрывоопасен из-за высокой скорости реакции с кислородом.

▲ Фото 1 Сенсорный дисплей панели управления в реальном времени показывает стадии печати.

 

▲ Фото 2 Модификация с двойным лазером Mysint Dual laser превосходит базовую по производительности на 80 %. Это позволит, например, получать тот же объём продукции, но без ночных смен.

▲ Фото 3 Производство Sisma в провинции Пьёвене Рокетте.

 

▲ Фото 4 Визуализация процесса спекания.

Покупка Mysint100 — дело серьёзное. Такая машина обойдётся как минимум в два раза дороже, нежели промышленный фрезер высокой мощности. С другой стороны, плюсы печати очевидны. После просеивания отработанного порошка непригодным для использования остаётся всего 10 %, остальное идёт обратно в работу. Взвесим после фрезеровки стружку и диск: 70 % массы исходного блока — отходы. Учитывая регулярные расходы на фрезы и смазочно-охлаждающую жидкость, высокая стоимость 3D-принтера лазерного спекания вполне оправдана.

Поговорим о деньгах. Прямые затраты на изготовление из кобальт-хрома единицы изделия с учётом затрат на металл, газ, фильтры и другие расходники составляет 47 рублей. С одной загрузки принтер печатает до 115 единиц готовой продукции. В сутки станок можно загрузить 3-4 раза. Высокая скорость и низкая себестоимость производства позволяет зуботехническим лабораториям и фрезерным центрам снизить цены на свою продукцию и сократить сроки поставок заказчикам.

Теперь самое интересное. Модификация принтера с двойным лазером Mysint100 Dual laser превосходит базовую по производительности на 80 %. Это позволяет, например, получать тот же объём продукции, но без ночных смен.

 




Автор: DentalGEEK - 29 мая 2018 в 16:25

2413
0