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La impresión 3D se considera el avance tecnológico más sofisticado y una rama importante de la fabricación aditiva. Gracias a impresoras 3D Se están abriendo nuevas oportunidades en todos los sectores de la economía. Existe la opinión de que en el futuro pueden incluso desplazar formas tradicionales producción (forja, fundición, etc.). En este artículo veremos qué es la impresión 3D en metal y sus principales tecnologías.

¿Qué es una impresora de metales 3D?

Este maquinas especiales, que permiten la producción de objetos metálicos o el recubrimiento de productos terminados. Una impresora de este tipo "hace crecer" un objeto físico capa por capa. Es decir, primero, un modelo virtual en tres dimensiones, dividido en capas digitales. Una vez impreso el objeto, el cabezal de la impresora 3D comienza a extruir o verter polvo sobre la plataforma de impresión, formando la primera capa. Luego, la máquina aplica una segunda capa de metal, y así sucesivamente.

Una impresora de metal 3D le permite crear una amplia gama de productos y, gracias a tecnologías modernas, puede competir con los métodos clásicos de producción de metales.

¿Qué se puede imprimir con una impresora 3D?

Esta impresora es un invento universal que puede ser utilizado tanto por profesionales como por entusiastas comunes. Las impresoras de metal se pueden utilizar para producir objetos no estándar, piezas mecánicas, joyas. También le permiten crear productos metálicos que imitan la forja manual. Y para esto no necesitas dispositivos adicionales y mecanismos.

Una impresora industrial de metal 3D puede incluso imprimir motor de cohete. Además, prácticamente no se diferenciará del producto fabricado. método tradicional. Así, la impresora de metal permite al hombre moderno crear cualquier elemento.

para metales

Hoy en día, la producción de productos metálicos se realiza mediante dos tecnologías: láser y impresión de inyección de tinta. Implican capas graduales y cuidadosas de metal, dando como resultado la forma deseada. Al mismo tiempo, los ingenieros desarrollaron varios métodos de cultivo.

Impresión 3D de inyección de tinta

La fabricación de productos metálicos mediante impresión por inyección de tinta es una de las las formas más antiguas fabricación aditiva. permite de la mejor manera posible utilizar metales como consumibles. Pero esta tecnología es aplicable sólo en el caso de crear un modelo compuesto. El hecho es que una impresora 3D de inyección de tinta le permite imprimir objetos de cualquier material que pueda procesarse hasta convertirlo en polvo. Durante la impresión, las materias primas trituradas se unen con polímeros. Debido a esto características tecnológicas Los productos terminados no pueden considerarse completamente metálicos.

Además, es posible convertir los modelos compuestos resultantes en modelos totalmente metálicos. Para ello se utiliza la fundición o quema térmica de polímeros y la sinterización de metal en polvo. Estos productos metálicos no son duraderos porque tienen una estructura porosa. Puedes darle resistencia impregnándolo con otro metal. Por ejemplo, un objeto de acero será más duradero si se impregna con bronce.

Este método de creación de productos se utiliza principalmente en la industria de souvenirs y joyería.

Método de laminación

La impresión 3D mediante el método de laminación consiste en aplicar formas formadas mediante corte láser o mecánico a una plataforma y pegarlas para obtener un modelo tridimensional. Este método le permite utilizar incluso láminas de metal como consumible. Los objetos laminados no tienen resistencia metálica porque su integridad se basa en la unión de las láminas unidas.

La ventaja de esta tecnología es su relativa baratura y la capacidad de crear una variedad de objetos idénticos a los productos totalmente metálicos. La impresión por laminación se utiliza con mayor frecuencia para crear diseños.

Deposición capa por capa

Este método de impresión 3D se basa en el uso de materiales de aleaciones ligeras. Los extrusores incluidos en la impresora no son capaces de soportar altas temperaturas. Por lo tanto, es casi imposible crear objetos a partir de metal puro y aleaciones. Así, los desarrolladores de consumibles comenzaron a producir materias primas compuestas especiales. Un ejemplo de tal solución es un material compuesto de termoplástico y

Este tipo de impresora de metal imprime objetos que apariencia No se puede distinguir de un producto de metal sólido. Pero las propiedades físicas de estos objetos son mucho peores. Por lo tanto, la fusión capa por capa se utiliza exclusivamente para crear modelos, souvenirs y elementos de interior. Ahora los ingenieros buscan áreas industriales donde esté permitido aplicar esta tecnología de producción. Por tanto, el termoplástico con relleno metálico se puede utilizar para imprimir placas de circuitos electrónicos.

Láser selectivo y sinterización directa.

La sinterización selectiva de metales por láser le permite trabajar no solo con materiales duraderos, sino también con termoplásticos. En este caso, la creación de objetos tridimensionales se realiza mediante sistemas láser mediante la sinterización de polvo metálico. Muy a menudo, para reducir la potencia de los emisores láser, se aplica una capa más fusible al material metálico. En tales casos, para aumentar la resistencia de los productos terminados, se requiere sinterización e impregnación adicionales con metales.

Una variación del método descrito es la sinterización directa de metales por láser. Esta tecnología está enfocada a trabajar con metal puro en polvo. Para lograr este objetivo, la impresora 3D cuenta con cámaras selladas especiales llenas de gas inerte. La máquina de impresión también utiliza el calentamiento del material consumible a una temperatura a la que se derrite, pero aún no hierve. Esto le permite reducir el tiempo de impresión y ahorrar energía del láser.

La impresión por sinterización láser se produce en capas. La máquina aplica sobre la plataforma de trabajo una fina capa de polvo calentado, cuyas partículas se sinterizan entre sí y con la capa anterior. El rayo láser cambia constantemente de dirección mediante un sistema de espejos.

La sinterización por láser permite crear estructuras complejas sin soportes adicionales. Así, esta tecnología se utiliza para crear piezas de alta precisión que no requieren mecanizado posterior, así como para producir modelos monobloque de un nivel de complejidad que no se puede conseguir con la fundición convencional.

La sinterización por láser permite trabajar con acero, aleaciones de níquel, titanio, metales preciosos, etc.

Fusión selectiva de metales con láser y haz de electrones.

Aunque los modelos obtenidos mediante sinterización láser de metales son de alta calidad, tienen uso limitado. La estructura porosa de los objetos acabados reduce su resistencia. Estos productos son de poca utilidad para aplicaciones industriales, pero se utilizan más para crear maquetas y prototipos. Para producir modelos duraderos y resistentes al estrés, los ingenieros convirtieron la tecnología de sinterización por láser directo en fusión por láser. Se basa en un fuerte tratamiento térmico del polvo metálico para obtener un objeto homogéneo. Los objetos impresos con este método son prácticamente idénticos en términos mecánicos y propiedades fisicas a partir de análogos elaborados con métodos tradicionales.

Paralelamente se utiliza la tecnología de fusión por haz de electrones. Permite crear objetos con la misma precisión y resolución, pero tiene ciertas ventajas. Así, una impresora de metal 3D de este tipo está equipada con cañones de electrones en lugar de sistemas de espejos electromecánicos. Esto permite que la máquina funcione a una velocidad relativamente altas velocidades, lo que aumenta la productividad sin complicaciones significativas en el proceso. Esta tecnología es una excelente alternativa tradicional producción industrial donde se utilizan (hornos y piezas fundidas).

Las impresoras de fusión por láser y haces de electrones se utilizan principalmente para producir piezas de motores a reacción y prótesis ortopédicas.

Fabricación aditiva por láser directo

Se utiliza una impresora de metal 3D con láser directo para reparar productos terminados. La tecnología de esta máquina se basa en el principio de rociar partículas de polvo metálico sobre las partes dañadas de un objeto y fundirlas con un láser. Este método se caracteriza por una estrecha especialización y se utiliza exclusivamente con fines industriales.

El cabezal de impresión de este tipo de impresora se mueve en tres planos y gira alrededor de un eje vertical. Entonces funciona desde cualquier ángulo.

Estas máquinas se utilizan para reparar mecanismos complejos y productos de gran tamaño. Por ejemplo, para reparar motores de aviones.

Costo de una impresora de metal 3D

Hoy en día existe en el mercado una amplia gama de máquinas que permiten crear objetos metálicos tridimensionales. Su costo depende de la marca y la tecnología de impresión. Así, una impresora 3D industrial para trabajar con metal, en la que se puede imprimir un motor, cuesta decenas de miles de dólares estadounidenses. Se pueden comprar máquinas más asequibles mucho más baratas, pero la calidad de los productos será peor. Para solucionar este problema, los ingenieros están desarrollando una impresora metálica 3D, cuyo precio será mucho menor cuando esté en pleno funcionamiento.

Ofertas Era-3D soluciones integrales en el campo de la fabricación aditiva. Suministramos y damos servicio a equipos 3D, así como también modelamos proyectos de forma independiente y realizamos impresiones en metal 3D bajo pedido.

Gran selección de materiales, alta calidad Los productos metálicos terminados y los precios óptimos de los servicios son nuestras principales ventajas. Cooperación directa con los principales fabricantes de la industria nos permite hacer que las tecnologías 3D sean más accesibles. Puede obtener más información sobre los materiales y equipos para la impresión 3D de metal en las secciones correspondientes del sitio web o en nuestra sala de demostraciones en Moscú.

Impresión 3D: aplicación de productos metálicos

Las tecnologías de síntesis capa por capa se utilizan activamente en la industria moderna:

.en la industria aeroespacial y de la aviación;

.en la industria del automóvil;

.en empresas de la industria de defensa.

La impresión 3D ayuda a mejorar la eficiencia energética en la producción, reducir los residuos y optimizar el peso del producto metálico acabado.

En medicina, los implantes, las prótesis dentales fijas y removibles, que se fabrican mediante tecnología aditiva, tienen una demanda especial. Con el uso de la impresión de metales en 3D, los precios de los productos son más bajos, el nivel de detalle es mucho mayor y el proceso de producción en sí se acelera significativamente.

Características tecnológicas y materiales.

Las principales tecnologías utilizadas para construir modelos 3D y productos metálicos terminados:

.fusión selectiva por láser SLM (Selective Laser Melting);

.sinterización selectiva por láser SLS (Sinterización Selectiva por Láser);

.sinterización directa por láser DLMS (Direct Laser Metal Sintering);

.impresión directa en metal DMP (Impresión Directa en Metal);

.LC de fusión por láser;

.deposición: Deposición de energía dirigida (mediante láser) y Fabricación por haz de electrones (mediante haz de electrones).

Si es necesario, consultores experimentados le ayudarán a seleccionar el polvo metálico adecuado en función de la tecnología seleccionada y la situación actual. tareas de producción. Podría ser:

.cobalto-cromo;

.titanio;

.aluminio;

.acero inoxidable y así sucesivamente.

Pedidos de impresoras 3D para metal y consumibles aceptado en línea, por teléfono y también directamente en la sala de exposición de Moscú.

La respuesta exacta a la pregunta de cuánto cuesta una impresora de metal 3D solo se puede obtener después de que se haya determinado el alcance de su uso. Pero cabe señalar de inmediato que el precio de dichos equipos es muy alto y se utiliza principalmente en las grandes industrias.

Costo de un dispositivo de impresión de metal.

Más recientemente, solo era posible comprar una impresora industrial de metal 3D. El precio del dispositivo oscilaba entre 30.000.000 y 40.000.000 de rublos y funcionaba según el principio de una máquina de soldar.

Actualmente, una impresora de impresión de metales 3D está disponible para los ciudadanos comunes. Porque han aparecido en el mercado modelos que cuestan entre 350.000 y 500.000 rublos, con la ayuda de los cuales se imprime una amplia gama de productos, incluidas joyas.

Precio del equipamiento del hogar.

Puede encontrar una impresora 3D doméstica para metal, que cuesta desde 40.000 rublos, que utiliza arcilla metálica al trabajar. Hasta ahora, con un dispositivo de este tipo sólo se pueden producir productos bastos. Sin embargo, el equipo amortiza rápidamente el dinero invertido en su compra.

Puede averiguar cuánto cuesta una impresora 3D para metal en los sitios web de tiendas online especializadas, lo que no solo le ayudará a determinar el coste del dispositivo, sino que también le permitirá comparar las características. varios modelos, más adecuado para su uso en la dirección elegida.

aceptar la decisión correcta A la hora de elegir qué impresora 3D para metal comprar en cada caso concreto, es necesario prestar atención a la hora de elegir no sólo el coste del dispositivo, sino también la calidad y funcionalidad del modelo. Los expertos recomiendan a las personas que eligen. equipo del hogar para la impresión en metal, espere la réplica del nuevo dispositivo Vader, que, según datos preliminares, no costará más de 50.000 rublos y, además, posee una alta velocidad de impresión y una excelente resolución.

Material para una impresora de metales 3D

Hoy en día, cada usuario tiene acceso a una amplia gama de metales para impresión 3D. Por ejemplo:

• polvo metálico elaborado sobre una base de bronce (DirectMetal 20);
• acero inoxidable (StainlessSteel GP1);
• acero martensítico (MaragingSteel MS1);
• Aleación de alta resistencia de cobalto, molibdeno y cromo (CobaltChrome MP1).

A los polvos metálicos se les añade un compuesto de fósforo, que afecta la tensión superficial, así como el grado de oxidación de la masa fundida y su viscosidad. Todos los componentes se pueden adquirir en tiendas especializadas.

La impresora industrial de metal 3D SLM 280HL es una potente solución de producción para empresas que requieren una impresión 3D rápida y de alta calidad de productos terminados desde diferentes tipos metal La instalación SLM 280HL se utiliza activamente en la mayoría diferentes áreas industria para la producción de modelos maestros, insertos para moldes, piezas prototipo, productos terminados de acero inoxidable, acero para herramientas, cromo cobalto, aluminio, titanio y aleaciones a base de níquel.

La impresora 3D de metal SLM 280HL funciona mediante tecnología de fusión láser selectiva de polvo metálico (o impresión 3D de metal). Hoy en día, esta tecnología está cada vez más extendida en una variedad de industrias. Fabricante 280HL - empresa alemana SLM Solutions, fundador de la tecnología SLM (fusión selectiva por láser) y uno de los líderes mundiales en la producción de impresoras 3D de metal.

Ventajas de la impresora 3D láser para metales SLM 280HL

SLM 280HL es el más modelo popular en la línea de impresoras 3D de metal
Empresa de Soluciones SLM. Tiene una serie de ventajas innegables.

- Tecnología única de doble haz. El uso de dos láseres diferentes (400 y 1000 W) permite a la SLM 280HL imprimir productos aún más rápido y con mejor calidad. Cuando se requiere máxima precisión, la instalación utiliza un láser más fino, y para aumentar la velocidad en zonas simples, uno más potente y “más grueso”.
- camara grande construcción. La máquina fusora láser SLM 280HL le permitirá crear objetos de hasta 280x280x350 mm de tamaño. Podrá imprimir productos grandes no en partes, sino al mismo tiempo. O coloque varios productos pequeños a la vez en la cámara de construcción y cultívelos en una sola sesión.
- Alta velocidad y precisión de impresión. La impresora 3D para metales SLM 280HL es capaz de producir hasta 35 cm 3 de productos metálicos acabados por hora. Esto es entre 1,5 y 2 veces más que otras instalaciones de esta clase. Al mismo tiempo espesor mínimo la pared tiene sólo 180 micras.
- Amplia selección materiales. Acero inoxidable, acero para herramientas, cromo cobalto, aleaciones a base de níquel, aluminio, titanio. Los materiales más fiables, contrastados y versátiles están a tu disposición.
- Software especial. La máquina de fusión láser SLM 280HL se suministra completa con un especial software- SLM AutoFabMC. No solo simplifica el proceso de impresión 3D, sino que también permite la máxima optimización. procesos de producción, reduzca el tiempo de construcción y ahorre consumibles.

Las últimas tecnologías y dispositivos ya no entusiasman a nadie; cada año aparece en el mercado algo nuevo y original. Lo mismo pasó con la impresora 3D. Hay muchas variedades, cada una de ellas funciona con varios materiales. Pero los empresarios y las personas que planean organizar su propia producción se interesaron por una impresora 3D que trabaja con metal.

Este nuevo y práctico dispositivo puede ser una excelente opción para organizar su negocio. Habiendo comprado un pequeño modelo de casa, puede comenzar a producir pedidos individuales y luego dar la vuelta e ingresar a la producción a mayor escala. Pero hablemos de todo en orden.

tipos de impresoras

Las impresoras ultramodernas con impresión tridimensional son capaces de crear materiales de diferentes texturas. pero en últimamente mayoría dispositivos se basa en trabajos en los que la materia prima consumible es metal en polvo. Las impresoras 3D que imprimen únicamente metal se dividen en tres tipos principales:

1. Chorro. Crea prototipos a partir de metales como el plomo o el estaño.
2. Tridimensional, que funciona a base de polvo metálico, con efecto adhesivo. Dispositivos similares Imprimen un prototipo, luego hay que cocerlo, pero los productos creados con él no tienen propiedades de buena calidad.
3. Impresora láser 3D que produce impresión en metal. Estas piezas se utilizan con mayor frecuencia en las empresas. gran escala, y su precio es bastante alto.

Cada uno de los modelos descritos tiene sus pros y sus contras, pero el láser sigue siendo considerado el mejor.. Actualmente es posible adquirir un modelo que produce prototipos. excelente calidad y en pequeñas cantidades. La siguiente tabla muestra varias impresoras que producen productos de buena calidad.

Puedes iniciar tu propio negocio con cualquiera de las opciones descritas anteriormente. Los modelos que son más baratos no se diferencian en la calidad de sus productos de los caros. Cada modelo produce impresión en metal y se utiliza en varias tecnologías.

Tipos de tecnologías para la impresión 3D

Cada una de las tecnologías existentes es buena a su manera. ¿Cuál elegir para iniciar su negocio con el fin de dar un impulso y para poco tiempo¿Ganar dinero con una buena impresora 3D? La siguiente tabla describe todos los procesos que utilizan metal en forma de polvo.

Ahora vale la pena analizar cada tecnología con más detalle para determinar exactamente cómo debería ser una impresora de metal 3D doméstica. Cada tecnología tiene sus ventajas, pero también sus desventajas. Sólo comprendiendo cada uno de ellos podrá tomar una decisión racional que le permitirá adquirir un modelo bueno y fácil de usar con un presupuesto reducido.

SLS. La sinterización selectiva por láser se crea a partir de emisores láser. energía alta. Durante el funcionamiento, todas las partículas metálicas se sinterizan y el resultado es un prototipo 3D. Pero la sinterización también se puede realizar sin utilizar componentes que ayuden a la unión. El prototipo se fabrica en capas: primero se sumerge en resina de fotopolímero, luego se aplica polvo y la computadora indica qué zonas deben tratarse con un rayo láser.

Al imprimir con polvo, quedan tramas que se pueden utilizar en el futuro como superficie de soporte para crear otros modelos. Este enfoque reducirá el costo de impresión. Pero esta tecnología también tiene un inconveniente: la estructura de los productos es porosa y, por lo tanto, requiere un procesamiento adicional, durante el cual aumentará la densidad.

Una impresora 3D económica que imprime en metal sPro 140 o sPro 230 es gran elección para iniciar un negocio. Estos dos modelos se imprimen mediante tecnología SLS y son capaces de realizar incluso piezas en miniatura, y quedarán perfectamente detalladas. Además, al imprimir en ellos, todos los materiales se consumen con moderación.

SLM. Esta tecnología consiste en fundir utilizando polvo metálico bajo la influencia de rayo láser. La plataforma sobre la que se aplica el material desciende lentamente, formando así las capas de la pieza 3D. Si elige una impresora de este modelo, entonces mejor elección se convertirá en Pro. X100 es un modelo mini. Con su ayuda se pueden crear prototipos químicamente puros a partir de metal y cerámica.

Una impresora que imprime con esta tecnología no es barata, pero es capaz de crear muy buenos y modelos de calidad, será una excelente opción si estás ampliando tu negocio, pero para iniciar tu propio negocio es un poco caro.

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Al iniciar su negocio imprimiendo modelos 3D, primero debe elegir una buena y impresora conveniente, que trabajará con la tecnología que necesita y producirá modelos de alta calidad. No preste atención inmediatamente a las opciones costosas; no siempre pueden ayudarlo a dar los primeros pasos y encontrar un mercado. Es mejor comenzar con una impresora compacta que cree prototipos 3D populares.