Cайт
Металлообрабатывающее оборудование. сервис. комплектующие
+7 (342) 235-75-60
Пн. – Пт.: с 07:00 до 16:00 (мск)
Заказать звонок
EN
Пермь, ул. Стахановская, 45
info@in-core.ru
8-800-511-30-01
Компания
  • О компании
  • Работа в Инкор
  • Партнеры
  • Реализованные проекты
    • Геофизическое приборостроение
    • Нефтегазовое машиностроение
    • Производство готовых металлических изделий
    • Производство прочих транспортных средств
    • Производство электрического оборудования
    • Транспортное машиностроение
  • Рекомендации заказчиков
  • Сертификаты
  • Новости
  • Сервис
  • Лизинг оборудования
  • Реквизиты
Оборудование
  • Токарное оборудование
    Токарное оборудование
    • Горизонтальные с ЧПУ
    • Вертикальные
    • Автоматы продольного точения
    • Горизонтальные без ЧПУ
    • Токарно-карусельные
  • Фрезерное оборудование
    Фрезерное оборудование
    • Вертикальные
    • Портально-фрезерные
    • Горизонтальные
    • Расточные
    • Фрезерно-токарные
    • 5-осевые
  • Шлифовальное оборудование
    Шлифовальное оборудование
    • Плоскошлифовальные
    • Круглошлифовальные
    • Внутришлифовальные
    • Бесцентрошлифовальные
    • Заточные
  • Электроэрозионное оборудование
    Электроэрозионное оборудование
    • Проволочно-вырезные
    • Супердрели
    • Копировально-прошивочные
  • Гибочное оборудование
    Гибочное оборудование
    • Вальцегибочные
    • Профилегибочные
    • Трубогибочные
  • Листогибочное оборудование
    Листогибочное оборудование
    • Гильотинные ножницы
    • Листогибочные прессы
    • Листоправильные
  • Пружинонавивочное оборудование
    Пружинонавивочное оборудование
  • Сверлильное оборудование
    Сверлильное оборудование
    • Радиально-сверлильные
    • Глубокое сверление
  • Ленточнопильное оборудование
    Ленточнопильное оборудование
    • Ленточнопильные с ЧПУ
    • Ленточнопильные без ЧПУ
Оснастка
  • Фрезерная оснастка
    • Поворотные столы
    • Тиски
    • Угловые фрезерные головки
  • Токарная оснастка
    • Барфидеры
    • Задние бабки
    • Люнеты
    • Патроны
    • Приводные блоки
      • Hold Well
    • Цилиндры
  • Измерительный инструмент
    • Измерительные щупы для станков
    • Датчики инструмента
  • Запчасти
    • Гидравлика
      • Насосы СОЖ
      • Системы смазки
    • CHEN YING
    • Масла и СОЖ
  • Индустрия 4.0
Техсовет
  • Монтаж оборудования
  • Оснастка и комплектующие
  • Перспективные технологии
  • Подбор оборудования
Аддитивные технологии
Контакты
    Cайт
    Компания
    • О компании
    • Работа в Инкор
    • Партнеры
    • Реализованные проекты
      • Геофизическое приборостроение
      • Нефтегазовое машиностроение
      • Производство готовых металлических изделий
      • Производство прочих транспортных средств
      • Производство электрического оборудования
      • Транспортное машиностроение
    • Рекомендации заказчиков
    • Сертификаты
    • Новости
    • Сервис
    • Лизинг оборудования
    • Реквизиты
    Оборудование
    • Токарное оборудование
      Токарное оборудование
      • Горизонтальные с ЧПУ
      • Вертикальные
      • Автоматы продольного точения
      • Горизонтальные без ЧПУ
      • Токарно-карусельные
    • Фрезерное оборудование
      Фрезерное оборудование
      • Вертикальные
      • Портально-фрезерные
      • Горизонтальные
      • Расточные
      • Фрезерно-токарные
      • 5-осевые
    • Шлифовальное оборудование
      Шлифовальное оборудование
      • Плоскошлифовальные
      • Круглошлифовальные
      • Внутришлифовальные
      • Бесцентрошлифовальные
      • Заточные
    • Электроэрозионное оборудование
      Электроэрозионное оборудование
      • Проволочно-вырезные
      • Супердрели
      • Копировально-прошивочные
    • Гибочное оборудование
      Гибочное оборудование
      • Вальцегибочные
      • Профилегибочные
      • Трубогибочные
    • Листогибочное оборудование
      Листогибочное оборудование
      • Гильотинные ножницы
      • Листогибочные прессы
      • Листоправильные
    • Пружинонавивочное оборудование
      Пружинонавивочное оборудование
    • Сверлильное оборудование
      Сверлильное оборудование
      • Радиально-сверлильные
      • Глубокое сверление
    • Ленточнопильное оборудование
      Ленточнопильное оборудование
      • Ленточнопильные с ЧПУ
      • Ленточнопильные без ЧПУ
    Оснастка
    • Фрезерная оснастка
      • Поворотные столы
      • Тиски
      • Угловые фрезерные головки
    • Токарная оснастка
      • Барфидеры
      • Задние бабки
      • Люнеты
      • Патроны
      • Приводные блоки
        • Hold Well
      • Цилиндры
    • Измерительный инструмент
      • Измерительные щупы для станков
      • Датчики инструмента
    • Запчасти
      • Гидравлика
        • Насосы СОЖ
        • Системы смазки
      • CHEN YING
      • Масла и СОЖ
    • Индустрия 4.0
    Техсовет
    • Монтаж оборудования
    • Оснастка и комплектующие
    • Перспективные технологии
    • Подбор оборудования
    Аддитивные технологии
    Контакты
      Cайт
      EN
      • Компания
        • Назад
        • Компания
        • О компании
        • Работа в Инкор
        • Партнеры
        • Реализованные проекты
          • Назад
          • Реализованные проекты
          • Геофизическое приборостроение
          • Нефтегазовое машиностроение
          • Производство готовых металлических изделий
          • Производство прочих транспортных средств
          • Производство электрического оборудования
          • Транспортное машиностроение
        • Рекомендации заказчиков
        • Сертификаты
        • Новости
        • Сервис
        • Лизинг оборудования
        • Реквизиты
      • Оборудование
        • Назад
        • Оборудование
        • Токарное оборудование
          • Назад
          • Токарное оборудование
          • Горизонтальные с ЧПУ
          • Вертикальные
          • Автоматы продольного точения
          • Горизонтальные без ЧПУ
          • Токарно-карусельные
        • Фрезерное оборудование
          • Назад
          • Фрезерное оборудование
          • Вертикальные
          • Портально-фрезерные
          • Горизонтальные
          • Расточные
          • Фрезерно-токарные
          • 5-осевые
        • Шлифовальное оборудование
          • Назад
          • Шлифовальное оборудование
          • Плоскошлифовальные
          • Круглошлифовальные
          • Внутришлифовальные
          • Бесцентрошлифовальные
          • Заточные
        • Электроэрозионное оборудование
          • Назад
          • Электроэрозионное оборудование
          • Проволочно-вырезные
          • Супердрели
          • Копировально-прошивочные
        • Гибочное оборудование
          • Назад
          • Гибочное оборудование
          • Вальцегибочные
          • Профилегибочные
          • Трубогибочные
        • Листогибочное оборудование
          • Назад
          • Листогибочное оборудование
          • Гильотинные ножницы
          • Листогибочные прессы
          • Листоправильные
        • Пружинонавивочное оборудование
        • Сверлильное оборудование
          • Назад
          • Сверлильное оборудование
          • Радиально-сверлильные
          • Глубокое сверление
        • Ленточнопильное оборудование
          • Назад
          • Ленточнопильное оборудование
          • Ленточнопильные с ЧПУ
          • Ленточнопильные без ЧПУ
      • Оснастка
        • Назад
        • Оснастка
        • Фрезерная оснастка
          • Назад
          • Фрезерная оснастка
          • Поворотные столы
          • Тиски
          • Угловые фрезерные головки
        • Токарная оснастка
          • Назад
          • Токарная оснастка
          • Барфидеры
          • Задние бабки
          • Люнеты
          • Патроны
          • Приводные блоки
            • Назад
            • Приводные блоки
            • Hold Well
          • Цилиндры
        • Измерительный инструмент
          • Назад
          • Измерительный инструмент
          • Измерительные щупы для станков
          • Датчики инструмента
        • Запчасти
          • Назад
          • Запчасти
          • Гидравлика
            • Назад
            • Гидравлика
            • Насосы СОЖ
            • Системы смазки
          • CHEN YING
          • Масла и СОЖ
        • Индустрия 4.0
      • Техсовет
        • Назад
        • Техсовет
        • Монтаж оборудования
        • Оснастка и комплектующие
        • Перспективные технологии
        • Подбор оборудования
      • Аддитивные технологии
      • Контакты
      • Мой кабинет
      • +7 (342) 235-75-60
      • 8-800-511-30-01
      Пермь, ул. Стахановская, 45
      info@in-core.ru
      • Вконтакте
      • Telegram
      • YouTube
      • Главная
      • Статьи
      • Заменят ли аддитивные технологии традиционные способы обработки деталей? Плюсы и минусы аддитивных технологий.

      Заменят ли аддитивные технологии традиционные способы обработки деталей? Плюсы и минусы аддитивных технологий.

      2 октября 2020 11:32
      // Перспективные технологии
      • Обзор современных аддитивных технологий 
      • 1.    Технология SLM
      • 2.    Технология EBM
      • 3.    Технология LENS
      • 4.    Технология EBAM
      • 5.    Технология Гибридного Аддитивного Производства (ГАП)
      • Как выбрать аддитивную технологию изготовления для конкретной детали?
      • Внедрение аддитивных технологий на промышленных предприятиях

      Об авторах:

      Алексей Игоревич Курчев - заместитель директора по аддитивным технологиям ООО "ИННФОКУС".

      Дмитрий Николаевич Трушников, руководитель проекта «Гибридное аддитивное производство», доктор технических наук, директор департамента науки и инноваций Пермского Политехнического Университета

      (ООО «ИННФОКУС», ПНИПУ, совместно с ООО «ИНКОР» являются участниками консорциума Пермского края "МЕЖОТРАСЛЕВОЙ ЦЕНТР КОМПЕТЕНЦИЙ ПО АДДИТИВНЫМ ПРОИЗВОДСТВАМ")

      Статья подготовлена по результатам вебинара по гибридной наплавке, организованного ООО «ИНКОР».

      Обзор современных аддитивных технологий 

      Аддитивные технологии (АТ) – одна из самых динамично развивающихся технологий 21 века. АТ позволяют значительно сократить себестоимость изделий, увеличить коэффициент использования материала (КИМ), дают возможность изготавливать принципиально новые и сложные детали, использовать различные материалы для 3D-печати – от полимеров, керамики, металла до биоматериала, ускоряют вывод опытного или серийного изделия на рынок.

      Существует порядка 30-ти аддитивных технологий, которые отличаются методом нанесения слоя и их соединения, используемым материалом. По международному стандарту ISO/ASTM 52900:2015 и российскому ГОСТ Р 57558-2017 существуют 7 типов/классов АТ:

      • Экструзия/выдавливание материала (англ. Material Extrusion), АТ – FDM;
      • Разбрызгивание связующего (англ. Binder Jetting), АТ – BJ;

      • Фотополимеризация в ванне (англ. Vat Photopolymerization), АТ – SLA, DLP, CDLP;

      • Разбрызгивание материала (англ. Material Jetting), АТ – MJ, NPJ, DOD;

      • Синтез в заранее сформированном слое порошка (англ. Powder Bed Fusion), АТ – MJF, SLS, SLM/DMLS, EBM;

      • Прямой подвод энергии и материала (англ. Direct Energy Deposition), АТ – LENS, EBAM;

      • Соединение листовых материалов (англ. Sheet Lamination), АТ – LOM.


      1.png



      В большинстве своем крупные промышленные производства, предприятия машиностроительного, оборонного комплекса, работают с металлическими изделиями.  Поэтому в данной статье речь пойдет о технологиях 3D-печати металлами. Можно выделить как зрелые технологии, такие как SLM, EBM, LENS, EBAM, Metal BJ, которые уже используются в промышленности, так и новые технологии, развитие которых происходит в данный момент – MCP, MHD (Material Jetting), MELD.

      Не углубляясь в физику процесса, разные металлические АТ можно сравнивать по общим характеристикам: объем камеры построения, толщина слоя, производительность, стоимость, используемые материалы. Данные характеристики непосредственно влияют на параметры заготовки или детали, которые можно изготовить по АТ: размеры, точность/шероховатость, стоимость, время изготовления, физико-механические характеристики. Сравнение характеристик[1] установок АТ представлено на Рис. 2 и Рис. 3.

      Далее, каждая из представленных АТ будет описана подробнее.

      [1] Для производительности и стоимости изготовления представлена качественная оценка с точностью до порядков, количественная точная оценка зависит от множества параметров. Стоимость изготовления включает в себя только стоимость амортизации оборудования.

      2.png


      3.png


       

      1.    Технология SLM

      SLM (Selective Laser Melting) или СЛС (селективное лазерное сплавление) – относится к типу технологии сплавления материала в заранее сформированном слое (англ. Powder Bed Fusion). Суть технологии СЛС заключается в точечном сплавлении металлического порошка. Сплавление порошка проходит по определенной стратегии сканирования (т.е. траектории движения лазера). После завершения сплавления слоя, установка наносит новый слой порошка и происходит сплавление нового слоя. Данный процесс повторяется до полного изготовления деталей.

      Для обеспечения достаточной жесткости конструкции и теплоотвода к сильно нависающим поверхностям (менее 45˚ между поверхностью и основанием) подводят специальные поддерживающие структуры (см. Рис. 4).

      Данная технология используется при изготовлении деталей сверхсложной геометрии.


      4.png
      Преимущества технологии СЛС:

      • Высокое разрешение в горизонтальной плоскости;
      • Толщина слоя от 20 до 80 мкм;

      • Большой перечень используемых порошков (Cu, Al, Fe, Ti, Ni, CoCr и др.).


      Недостатки технологии СЛС:

      • Низкая производительность;
      • Ухудшение свойств порошка при повторном использовании материалов;

      • Необходимость использования системы поддержек.


      2.    Технология EBM

      EBM (Electron Beam Melting) или ЕЛС (электронно-лучевое сплавление) – относится к типу технологии сплавления материала в заранее сформированном слое (англ. Powder Bed Fusion). Суть технологии ЕЛС схожа с технологий СЛС, за исключением того, что порошок сплавляется электронным лучом, сам процесс происходит в вакууме при высоких температурах (600 °С – 1000 °С). Эта особенность позволяет технологии ЕЛС печатать металлами, которые подвержены растрескиванию при изготовлении по технологии SLM/CЛС, например, интерметаллидом TiAl (Ti-48Al-2Cr-2Nb).  


      5.png




        Данная технология используется при изготовлении деталей сверхсложной геометрии. 

      Преимущества технологии ЕЛС:
      • Высокое разрешение в горизонтальной плоскости;
      • Толщина слоя от 50 до 200 мкм;

      • Большой перечень используемых порошков (Fe, Ti, Ni);

      • Печать интерметаллидом TiAl;

      • Необходимо меньше поддержек, по сравнению с СЛС.

      Недостатки технологии ЕЛС:

      • Низкая производительность.


      3.    Технология LENS

      LENS (Laser Engineered Net Shaping) или ГПЛН (газопорошковая лазерная наплавка) – относится к типу технологии прямого подвода энергии и материала (англ. Direct Energy Deposition). Суть технологии ГПЛН заключается в прямом подводе порошка в зону сплавления, с последующим сплавлением лазером. Подвод порошка осуществляется под давлением в воздухе или инертном газе.

      6.png

      Данная технология используется при изготовлении крупногабаритных деталей простой геометрии, ремонте, нанесении защитных покрытий. 


      7.png

      Преимущества технологии ГПЛН:

      • Возможность локальной обработки и гибридного изготовления;
      • Возможность изготовления и ремонта крупногабаритных, сложнопрофильных, тонкостенных изделий.

      Недостатки технологии ГПЛН:

      • Большой расход порошка из-за особенностей процесса.

      4.    Технология EBAM

      EBAM (Electron Beam Additive Manufacturing) или ПрНЭЛ (проволочная наплавка электронным лучом) – относится к типу технологии прямого подвода энергии и материала (англ. Direct Energy Deposition). Суть технологии ПрНЭЛ заключается в прямом подводе металлической проволоки в зону сплавления, с последующим сплавлением электронным лучом.


      8.jpg


      Данная технология используется при изготовлении крупногабаритных деталей простой геометрии.

      Преимущества технологии EBAM:

      • Высокая производительность и габариты 3D‑печати;
      • Высокие механические свойства заготовки.

      Недостатки технологии EBAM:

      • Низкая точность.

      5.    Технология Гибридного Аддитивного Производства (ГАП)

      Технология ГАП подразумевает аддитивное формирование металлической заготовки и ее последующую механическую обработку на одной установке. Металлическая проволока (плавящийся электрод) сплавляется плазматроном. 


      9.png

      Данная технология позволяет значительно увеличить коэффициент использования материала (КИМ, отношение объемов детали и заготовки, чем больше, тем лучше). Увеличение КИМ детали приводит к ускорению и удешевлению ее производства. На рис. 10 представлено сравнение ГАП и традиционной механической обработки. В данном примере КИМ увеличился в 10 раз.


      10.png

      При сравнении ГАП и других аддитивных технологий, у ГАП самые высокие показатели по размеру изготавливаемых деталей, производительности, экономической эффективности и безопасности, механическим свойствам заготовки, но низкие показатели по точности/разрешению 3D-печати, см. Рис.11.


      11.png

      Преимущества технологии ГАП (идентично технологии EBAM):

      • Высокая производительность и габариты 3D‑печати;
      • Высокие механические свойства заготовки.

      Недостатки технологии ГАП:

      • Низкая точность.

      Как выбрать аддитивную технологию изготовления для конкретной детали?

      Методика выбора конкретной аддитивной технологии для изготовления деталей очень сложна и состоит из множества пунктов. Для начала стоит определиться со следующими параметрами детали:

      • Габариты детали и геометрические параметры (минимальные толщины стенок или другие характерные минимальные размеры);
      • Материал детали, доступное сырье, его качество, стоимость и доступность на рынке, условия поставки (порошок или проволока).

      Габариты и геометрия детали первый пункт для оценки, который позволит отфильтровать класс АТ для изготовления детали. Простой критерий оценки сложности геометрии – отношение площади всех образующих поверхностей к объему, чем больше критерий, тем сложнее геометрия. Если деталь небольших размеров (30-40 см по трем осям) с сложной геометрией, то технологии СЛС, ЕЛС, Metal BJ могут быть более предпочтительными. Другой вариант – крупногабаритная деталь (более 50 см по трем осям) с простой геометрией, где технологии класса DED, например, ГАП являются экономически эффективнее, а в ряде случаев безальтернативными из-за малых размеров камер построения установок PBF.

      Второй критерий оценки – материал детали и доступное сырье. Его доступность и стоимость могут помочь с выбором АТ, если после оценки детали по габаритам осталось несколько вариантов.

      Рассмотрим выбор АТ на примере детали судостроительной отрасли, выполненный компанией ООО «ИННФОКУС», см. Рис. 12. 

      В данном случае определяющим критерием стал именно материал изготовления, специальный морской титановый сплав. Данный сплав отсутствовал в виде порошка на рынке, стоимость его создания, а также отработка режимов сплавления выходила за рамки бюджета проекта, тогда как проволочной сырье доступно, а режимы наплавки отработаны. Таким образом именно проволочная наплавка была предложна заказчику, как возможная технология изготовления заготовки для данной детали.

      mono.png

      Внедрение аддитивных технологий на промышленных предприятиях

      Аддитивные технологии во многом инновационны и охватывают собой несколько направлений модернизации производства: от оптимизации сырьевой базы до обновления станко-парка. Реализация такого емкого проекта возможна только объединением сил экспертов по разработке и выводу на рынок промышленного оборудования по гибридной наплавке. 

      С этой целью был сформирован производственно-инжиниринговый консорциум промышленных предприятий, инжиниринговых компаний и ВУЗов «Гибридное аддитивное производство». 

      Официальный сайт проекта - https://gibridat.ru/

      ООО «ИНКОР» - обеспечивает полный комплекс услуг, связанных с подбором, поставкой, внедрением и обслуживанием металлообрабатывающего оборудования.

      ООО «ИННФОКУС»  – инжиниринговая компания, системный интегратор в области инновационных и производственных технологий, предоставляет комплексные услуги инжиниринга и поставки высокотехнологичного оборудования. Одно из ведущих направлений деятельности – аддитивные технологии. 


      Для получения консультации, по вопросам внедрения обращайтесь к любому участнику консорциума.




      Назад к списку Следующая статья
      • Монтаж оборудования
      • Оснастка и комплектующие
      • Перспективные технологии
      • Подбор оборудования
      Категории
      • Монтаж оборудования1
      • Оснастка и комплектующие 4
      • Перспективные технологии1
      • Подбор оборудования5
      Облако тегов
      выбор фрезерного станка металлообрабатывающие станки фрезерные обрабатывающие центры фрезерные станки фрезеры
      Компания
      О компании
      Работа в Инкор
      Партнеры
      Реализованные проекты
      Рекомендации заказчиков
      Сертификаты
      Новости
      Сервис
      Лизинг оборудования
      Реквизиты
      Каталог
      Оборудование
      Оснастка
      Аддитивные технологии
      Сервис
      Наши контакты

      +7 (342) 235-75-60
      Пн. – Пт.: с 07:00 до 16:00 (мск)
      Пермь, ул. Стахановская, 45
      info@in-core.ru
      © 2023 Все права защищены.
      Отправить запрос