Основанная в мае 2019 года, металл 3D печать компании Meltio началась в рамках партнерства между испанской 3Dпринтер и производитель сканирования оборудования, Sicnova и ЛасВегас на основе Additec, компания, придуманной решить барьеры для изготовления крупных металлических компонентов.

Хотя Meltio всего полтора года, его технология разрабатывалась гораздо дольше, впервые появившись в рамках Additec в 2015 году. Additec теперь функционирует как центр исследований и разработок (R&D) Meltio, а база Sicnovia в Линаресе работает как производство объект для продукции фирмы.

«Meltio не было бы возможным без всей наработки, проделанной Additec и Sicnova», — сказал д-р Яш Бандари, менеджер по продукции в группе аддитивного производства Meltio. «Meltio впервые представила на Formnext в прошлом году прекрасную выставку и получила большой прием».

application of wire ded and powder ded inside a single machine from meltio 3d printing industry c210a7a

Компактный промышленный 3D-принтер по металлу Meltio M450. Фото через Meltio.

Технология LMD-WP от Meltio

Технология Meltio представляет собой вариант лазерного осаждения металла (LMD), называемый LMD-WP (Wire Powder), который подпадает под ветвь процессов направленного осаждения энергии (DED). LMD относится к процессу сварки, при котором материал вводится в ванну расплава, создаваемую мощным лазером. Присадочный материал, обычно порошок, впрыскивается через коническое кольцевое сопло вокруг лазерного луча для создания валика сварного шва, который затем покрывает лежащий под ним металл.

Процесс LMD-WP в Meltio работает примерно так же; однако вместо одного лазерного луча, который проходит через центр наплавочной головки, компания использует несколько диодных лазерных источников с волоконной связью, которые равномерно распределены вокруг центральной оси головки.

«Это освобождает центральный путь для твердых присадочных материалов и позволяет производить однонаправленную обработку обычных сварочных проволок MIG», — поясняет Бандари. «Вокруг отверстия для проволоки наша напыляющая головка также оснащена несколькими внеосевыми порошковыми форсунками. Таким образом не теряется функциональность по сравнению с обычными головками для лазерной наплавки. Кроме того, можно одновременно наносить проволоку и порошок для создания нового сплава двух компонентов ».

По словам Бандари, возможность печати с использованием металлической проволоки и металлического порошка независимо или одновременно без замены сопла является уникальной особенностью в секторе аддитивного производства. Запатентованная лазерная головка Meltio использует преимущества как проволочного DED, так и порошкового DED внутри одной машины, с высокой мощностью лазера, несколькими механизмами подачи проволоки и опциями подачи горячей проволоки, обеспечивающими высокую скорость осаждения материала при сохранении точности и разрешения лазерного процесса. . Другие функции, такие как покрытие металла, текстурирование, полировка и резка, также могут выполняться без внешнего оборудования.

Использование горячей проволоки в машинах Meltio помогает увеличить скорость наплавки при одновременном снижении тепловложения в процессе. Это улучшает микроструктуру и, в свою очередь, повышает точность размеров наплавленной детали.

application of wire ded and powder ded inside a single machine from meltio 3d printing industry b573f62

Запатентованная лазерная головка Meltio использует преимущества проволочного DED и порошкового DED внутри одной машины. Фото через Meltio.

Металлический принтер Meltio M450 и модули двигателя

Ведущий портфель продуктов Meltio включает компактный промышленный 3D-принтер по металлу M450, который, по словам Бандари, идеально подходит для офисных и лабораторных сред. Несмотря на свой компактный размер, принтер имеет габариты размером 150 x 200 x 450 мм 3 и обладает контролируемой атмосферой для изготовления деталей, содержащих химически активные металлы. Базовая версия M450 с низкой мощностью лазера 600 Вт стоит 98 000 долларов.

Частью портфеля компании является двигатель Meltio, который можно дооснастить станками с ЧПУ, роботами и портальными системами, чтобы обеспечить возможность 3D-печати металлических деталей полной плотности. Интеграция Meltio Engine позволяет производить крупные компоненты со сложной геометрией в нескольких осях и «гибридное производство». Базовая версия модуля Meltio Engine с мощностью лазера 600 Вт также стоит 98 000 долларов.

Любой материал, доступный в виде сварочной проволоки или порошка, может быть использован с технологией Meltio LMD-WP, при этом сталь, никель, титан, алюминий и медные сплавы уже были успешно продемонстрированы. Конечные продукты впоследствии использовались в аэрокосмической, автомобильной, нефтегазовой и медицинской отраслях для различных целей.

«Стабильность процесса была самым важным аспектом при разработке наших принтеров», — продолжил Бандари. «Поскольку коаксиальное напыление на проволочной основе не так распространено, как порошковое LMD, мы разработали нашу структуру управления процессом, которая не только на лету регулирует параметры обработки в зависимости от характеристик высоты ранее нанесенного слоя, но также измеряет высоту отдельного слоев и автоматически регулирует расстояние от сопла до детали ».

Частичная плотность 99,99% может быть достигнута с помощью процесса LMD-WP в Meltio, в основном в зависимости от индивидуальных параметров процесса и стратегии траектории движения инструмента.

«Мы потратили много времени на точную настройку параметров процесса и разработку новых стратегий траектории инструмента, которые могут быть применимы для процессов DED», — добавил Бандари. «Используя эти параметры и последующие процессы постобработки, мы смогли добиться свойств, близких к деформируемым свойствам для большинства типичных сплавов. Следовательно, такие приложения, как аэрокосмическая, автомобильная, нефтегазовая, выиграют от этих исследований и разработок ».

application of wire ded and powder ded inside a single machine from meltio 3d printing industry 5267fd3

Двигатель Meltio для гибридных приложений. Изображение предоставлено Meltio.

Зачем использовать проволоку и порошок одновременно?

Порошок и проволоку можно использовать одновременно для изготовления композитов с металлической матрицей (MMC), класса материалов, в которых один или несколько материалов добавляются к металлу для достижения определенных улучшений свойств. Традиционно ГМК производятся методом порошковой металлургии; однако этот процесс может быть дорогостоящим и трудоемким.

Чтобы обойти это, MMC могут быть построены с помощью процесса LMD-WP Meltio с меньшими затратами и более коротким временем выполнения заказа. По словам Бандари, подход Мелтио также улучшит механические свойства ГМК.

Одним из примеров того, как этот способ оказался эффективным, является добавление карбида титана (TiC) в качестве легирующего элемента в виде порошка в ванну расплава Ti64. Этот титановый сплав известен своей низкой плотностью, высокой прочностью и отличной коррозионной стойкостью. Благодаря процессу LMD-WP добавление TiC значительно улучшает износостойкость Ti64, который впоследствии становится MMC.

application of wire ded and powder ded inside a single machine from meltio 3d printing industry 315efa1

Двигатель Meltio для крупногабаритных деталей AM. Изображение предоставлено Meltio.

Текущие и предстоящие проекты Meltio

В настоящее время Meltio участвует в нескольких аэрокосмических проектах. В рамках гранта Small Business Innovation Research (SBIR) компания разработала технологию аддитивного производства с использованием лазерной проволоки, позволяющую соединять и ремонтировать металлические конструкции в космосе.

«В этом процессе мы уже продемонстрировали использование нашей технологии для аддитивного производства металла в космосе», — пояснил Бандари. «Кроме того, мы производим специальный принтер для прямого напыления металла Express Rack для космических приложений, который позволит быстро и по требованию печатать металлические детали в условиях ограниченных ресурсов МКС ».

В настоящее время компания производит лазеры, максимальная мощность которых составляет 6 кВт. В будущем Meltio будет исследовать производство лазеров с выходной мощностью от 10 до 15 кВт по доступным ценам, сотрудничая с несколькими исследовательскими организациями и университетами, выполняющими передовые исследования в этой области.

Помимо связанных с космосом проектов аддитивного производства, Meltio также работает с несколькими заказчиками в аэрокосмической, автомобильной, ядерной, нефтегазовой и ювелирной отраслях, стремясь использовать свою технологию трехмерной печати с использованием нескольких металлов для снижения затрат и сокращения сроков выполнения заказа. изготовление своей продукции.

Подпишитесь на информационный бюллетень индустрии 3D-печати, чтобы получать последние новости аддитивного производства. Вы также можете оставаться на связи, подписавшись на нас в Twitter и поставив нам лайк на Facebook.

Обязательно подпишитесь на подкаст Another Dimension в выбранном вами проигрывателе подкастов, чтобы не пропустить ни одной серии.

Ищете карьеру в аддитивном производстве? Посетите раздел «Работа в 3D-печати», чтобы узнать о вакансиях в отрасли.

На представленном ниже изображении показан компактный промышленный 3D-принтер по металлу Meltio M450. Фото через Meltio.

Теги Additec Formnext 2019 Международная космическая станция МКС LMD-WP M450 Двигатель Meltio Meltio Sicnova Яш Бандариapplication of wire ded and powder ded inside a single machine from meltio 3d printing industry 64b095e

Хейли Эверетт

Хейли — технологический журналист в 3DPI и имеет опыт работы в публикациях B2B, посвященных производству, инструментам и велосипедному спорту. Писая новости и статьи, она проявляет большой интерес к новым технологиям, которые влияют на мир, в котором мы живем.


Источник