Что такое прямое лазерное спекание металлов (DMLS)?

Сегодня существует огромное разнообразие методов трехмерной печати. Постепенно мы знакомим вас с особенностями, преимуществами и недостатками каждого из них. Объект данного материала – DMLS.

DMLS – это аббревиатура от английского direct metal laser sintering, что в переводе обозначает «прямое лазерное спекание металлов». Технологию разработала немецкая компания EOS.

Чтобы смоделировать будущий объект, в качестве чертежей используются 3D-модели STL-формата. При компьютерной обработке модель в виртуальном режиме разделяется на слои в той толщине, которую может осуществить сам 3D-принтер. В итоге оператор создает файл с определенным набором чертежей для печати.

Технология

Нагревательными элементами для спекания являются оптоволоконные лазеры мощностью 200 Вт. Для достижения более высокой производительности можно использовать лазеры с повышенной скоростью лазерного луча.

Как все работает? Порошкообразный расходник из металла поступает в рабочую камеру в объеме, необходимом для печати одного слоя. Специальный валик разглаживает порошок поровну по всей поверхности, при этом удаляя из камеры излишки. Лазер спекает свежий материал с имеющимся слоем согласно изначальной модели. Этот процесс длится до тех пор, пока печать предмета не будет завершена.

Особенность такого метода – это высокое разрешение печати (до 20 мкм). Если сравнить с бытовыми принтерами, то их разрешение достигает 100 мкм. Помимо этого, при печати не нужно создать опору для нависающих деталей конструкции. Порошок, который не был задействован, остается на рабочей площадке, потому все слои, кроме первого, имеют готовую опорную поверхность.

Преимущества и недостатки DMLS

Разумеется, в любой технологии есть свои положительные и негативные стороны. В нашем случае преимуществ все же больше.

Преимущества метода:

• можно печатать предметы любой геометрической сложности;
• если сравнивать с литьевым методом, то при DMLS предметы получаются легче;
• высокая прочность изготавливаемых предметов;
• дешевизна печати;
• безотходное производство.

Недостатки метода:

• по сравнению с аналогичными методами скорость печати ниже;
• ограниченное количество 3D-принтеров, которые его поддерживают.

Применение

Технологию прямого лазерного спекания металлов используют для изготовления небольших и среднего размера объектов для стоматологии, медицины, аэрокосмической отрасли. Очень удобно использовать метод для быстрого прототипирования, производства небольших партий товаров или изделий сложной геометрической формы.

Расходники

Расходными материалами для DMLS могут быть практически любые металлы и сплавы в виде порошка. Среди тех, которые применяются сейчас чаще всего, – сплавы из кобальта и хрома, нержавейка и прочие.