MLS технология для 3D-печати крошечных изделий
Технология 3D-печати настолько продвинулась вперед, что каждый день можно читать новости про новые изделия, напечатанные на 3d принтере, или услышать, в какой новой области применили данную технологию. Но при этом новостей про изобретение новых способов печати слышно не так много.
Уже широко известно, что печатать можно не только из пластика, но и из металла (как, например, это делает Airbus). Но это изделия достаточно крупных размеров. А как же быть с крошечными детальками? Этим же вопросом задались две компании, расположенные в Германии.
Компания 3D Micromac AG, поставщик лазерного оборудования, и EOS GmbH, группа производителей электронных компонентов, объединились для образования новой компании - 3D MicroPrint GmbH. Эта компания будет заниматься разработкой новой технологией 3D-печати крошечных изделий из металла. Технология получила название - микролазерное спекание (MLS - micro laser sintering).
Сама технология 3d печати уже не является новой технологией. И попытки печати крошечных объектов уже предпринимались, например в Венском технологическом университете печатали компоненты на наноуровне, но всего лишь из смолы. А вот технология, предложенная 3D MicroPrint, может похвастаться печатью микротекста металлом с толщиной слоя до пяти микрометров. Как объясняет Мэнди Гебхард (Mandy Gebhardt): “Мы сотрудничали с более чем 100 клиентами и отраслями промышленности по всему миру, чтобы добиться минимальной толщины слоя.”
По словам Мэнди их технология идеально подходит для таких отраслей как медицина, ювелирное дело и производство часов, аэрокосмическая и автомобильная промышленность. Рынок микро деталей оценивается в $5 миллионов долларов ежегодно. 3D-печать по технологии MLS имеет существенное преимущество перед обычными технологиями производства тем, что имеет допуски ни чуть не хуже, но при этом можно изготавливать крошечные детали любой сложности.
До 2006 года обе компании отдельно друг от друга занимались технологией MLS и обе столкнулись с рядом проблем. Основной проблемой является формирование слоя. В основе MLS лежит широко известная технология спекания металла, в которой для формирования каждого слоя лазер расплавляет металлический порошок. И при микролазерном спекании очень большое значение имеет размер частиц порошка.
В традиционных процессах спекания металлический порошок имеет диаметр от 30 до 45 мкм, в то время как размер порошка в новом процессе MLS всего 5 мкм. Такие мелкие частицы в сочетании с диаметром лазерного пятна (размер лазерного луча, попадающего на материал) 30 мкм или меньше позволяют делать крошечные отпечатки.
Для 3D-печати компания использует вольфрам, молибден и нержавеющую сталь. Кроме того, в процессе экспериментов выяснилось, что для печати можно использовать так же медь и серебро. И вполне вероятно, что для микро 3D-печати можно использовать любой другой металл. Исследования компании в этой области зависят только от спроса на тот или иной металл. На 2014 год запланированы исследования по титану и алюминию.
