Аддитивные технологии

1.

SELECTIVE
LASER
SINTERING
А Д Д ИТ ИВ НЫЕ Т ЕХНОЛОГ ИИ

2.

ВВЕДЕНИЕ
АДДИ ТИ ВН ЫЕ ТЕ ХНОЛОГ ИИ ПРЕ ДС ТАВЛЯЮТ
С ОБОЙ И Н Н ОВАЦИОННЫЕ МЕ ТОДЫ
ПРОИ ЗВОДС ТВА, ОС НОВАННЫЕ НА ДОБАВЛЕ НИИ
М АТЕ РИ АЛА С ЛОЙ ЗА С ЛОЕ М ДЛЯ С ОЗДАНИЯ
ТРЕ Х М Е РН ЫХ ОБЪЕ КТОВ. ИХ РОЛЬ В
С ОВРЕ М Е Н Н ОМ ПРОИЗВОДС ТВЕ НЕ ВОЗМОЖНО
ПЕ РЕ ОЦЕ Н И ТЬ , ПОС КОЛЬ КУ ОНИ ОБЕ С ПЕ ЧИВАЮТ
УН И КАЛЬ Н ЫЕ ВОЗМОЖНОС ТИ В
ПРОЕ КТИ РОВАНИИ И ИЗГ ОТОВЛЕ НИИ ДЕ ТАЛЕ Й С
ВЫС ОКОЙ С ТЕ ПЕ НЬ Ю С ЛОЖНОС ТИ.
SE LE C T I VE LASER SI NTERI NG ( SLS) - ОДНА ИЗ
ВЕ ДУЩИ Х АДДИТИВНЫХ ТЕ ХНОЛОГ ИЙ,
И С ПОЛЬ ЗУЮЩАЯ ЛАЗЕ Р ДЛЯ С ПЕ КАНИЯ
ПОРОШКОВОГ О МАТЕ РИАЛА, ОТКРЫВАЯ
ШИ РОКИ Е ПЕ РС ПЕ КТИВЫ В ПРОМЫШЛЕ ННОС ТИ И
ДИ ЗАЙ Н Е . ДАВАЙТЕ БОЛЕ Е ПОДРОБНО
РАС С М ОТРИ М, КАК S LS ВНЕ ДРЯЕ ТС Я В
РАЗЛИ ЧН ЫЕ ОТРАС ЛИ И КАКОВЫ Е Г О КЛЮЧЕ ВЫЕ
ПРЕ И М УЩЕ С ТВА.

3.

О аддитивных
технологиях
ОПРЕ ДЕ ЛЕ НИЕ АДДИТИВНЫЕ
ТЕ ХНОЛОГИИ
Аддитивные технологии, также
изве стные как 3D -печать,
представляют собой процессы
создания объектов, добавляя
материал слой за слоем в
соответствии с трехмерным
цифровым моделированием.Этот
инновационный метод
производства отличается от
традиционных вырезающих или
формовочных технологий и
открывает новые пе рспективы в
проектировании и изготовлении.
ОБЗОР РАЗЛИЧ НЫХ МЕ ТОДОВ
Существует множество аддитивных
технологий, каждая из которых
имеет свои уникальные особенности.
На этом слайде мы сфокусируем
внимание на Selective Laser Sintering
(SLS) - технологии, использующей
лазерный луч для спекания
порошкового материала. Этот метод
обеспечивает высокую степень
точности и возможность создания
сложных геометрических форм, что
делает его востребованным в
различных отраслях производства.

4.

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА
SLS
ПРИНЦИП РАБОТЫ SLS
В ЫБ ОР Т Е ХНОЛО ГИИ SE L E CTIVE LASE R
S IN T ERING ( SL S) О Б УСЛО ВЛЕН Е Ё
У Н И К АЛЬНЫМИ В О ЗМО ЖНО СТЯМИ В
О Б Л АСТИ А Д Д И ТИВНОГО
П Р О ИЗВ ОДСТВА . SL S П О ЗВ ОЛЯЕТ
И ЗГО ТАВЛИВАТЬ О Б ЪЕ К ТЫ ИЗ
Р А ЗЛИЧН ЫХ М А ТЕРИАЛО В, В К Л ЮЧАЯ
П Л А СТИК, М Е Т АЛЛ И К Е Р А МИКУ, Ч Т О
Р А С ШИРЯЕТ О Б Л АСТЬ Е Ё П Р ИМЕ НЕНИ Я В
Р А ЗЛИЧН ЫХ О Т РА СЛЯХ. Б О Л Е Е Т О ГО,
В ЫС О КА Я Т О Ч НОСТЬ И В О ЗМ ОЖНОСТЬ
С О ЗД А НИЯ СЛ О ЖНЫХ Д Е Т АЛЕ Й Д Е Л АЮТ
S L S В О С ТРЕБО ВАННЫМ Р Е Ш ЕНИЕМ Д Л Я
П Р О ИЗВ ОДСТВА П Р О ТОТИПОВ И
Ф У Н К ЦИОНАЛЬНЫХ И ЗД Е ЛИЙ .
SELEC TIVE LASER SINTERING (SLS)
РАБО ТАЕТ НА О С НО ВЕ ПРИНЦИПА
ЛАЗЕРНО ГО С ПЕКАНИЯ ПОРОШКОВОГО
МАТЕРИАЛА. С НАЧАЛА СЛОЙ ПОРОШКА
РАВНО МЕРНО НАНОСИТСЯ НА РАБОЧУЮ
ПО ВЕРХ НО С ТЬ. ЗАТЕМ ЛАЗЕРНЫЙ ЛУЧ
С КАНИРУЕТ ПО ВЕРХНОСТЬ, СПЕКАЯ
ПО РО Ш О К И ФОРМИРУЯ СЛОЙ ИЗД ЕЛИЯ.
ПРО ЦЕС С ПО ВТОРЯЕТСЯ Д ЛЯ КАЖД ОГО
С ЛО Я, ПО С ТЕПЕННО СОЗД АВАЯ
ТРЕХ МЕРНЫ Й О БЪЕКТ. ЭТОТ МЕТОД
ПО ЗВО ЛЯЕТ С О ЗД АВАТЬ Д ЕТАЛИ С
ВЫ С О КО Й ТО ЧНОСТЬЮ И СЛОЖНОЙ
ГЕО МЕТРИЕЙ, Д ЕЛАЯ SLS ЭФФЕКТИВНЫМ
ИНС ТРУМЕНТО М Д ЛЯ ПРОИЗВОД СТВА
ИННО ВАЦИО ННЫХ ПРОД УКТОВ.

5.

ПРИНЦИП РАБОТЫ SLS: ЛАЗЕРНОЕ
СПЕКАНИЕ ПОРОШКОВОГО
МАТЕРИАЛА
Э ТОТ М Е ТОД ОБЕ СПЕ ЧИВАЕ Т ВЫСОКУЮ
ТОЧНОСТЬ И ПОЗВОЛЯ Е Т СОЗД АВАТЬ СЛОЖ НЫЕ
ГЕОМЕТРИЧЕ СКИЕ ФОРМЫ БЕЗ НЕОБХОДИМОСТИ
ИСПОЛЬ ЗОВАНИЯ ОПОРНЫХ СТРУКТУР, ЧТО
Д Е ЛАЕ Т S LS ИД Е АЛЬ НЫМ Д ЛЯ БЫСТРОГ О
ПРОТОТИПИРОВАНИЯ И П РОИЗВОД СТВА
ФУНКЦ ИОНАЛЬ НЫХ Д Е ТАЛЕ Й.
• Нанесение порошка
• Сканирование лазером
• Спекание материала
• Повторение процесса: Процесс
повторяется, нанося кажд ый новый
слой порошка поверх пред ыд ущего,
пока не создан весь трех мерный
объект

6.

МАТЕРИАЛЫ И РЕСУРСЫ
В SLS
• ТИ ПЫ М А ТЕ РИ АЛОВ:
• УНИВЕ РС АЛЬ НОС ТЬ М АТЕ РИ АЛОВ:
• ПЛАС ТИК: ПОЛИАМИД (НЕ ЙЛОН),
⚬ ВОЗМОЖНОС ТЬ КОМ БИ Н И РОВАН И Я
ПОЛИ ЭТИЛЕ Н, ПОЛИПРОПИЛЕ Н.
РАЗЛИЧНЫХ М АТЕ РИ АЛОВ В ОДН ОМ
• МЕТАЛЛ: АЛЮМИНИЙ, НЕ РЖАВЕЮЩАЯ
ИЗДЕ ЛИИ.
С ТАЛЬ , ТИТАН.
⚬ ПОДХОДИТ ДЛЯ ШИ РОКОГ О С ПЕ КТРА
• ОС ОБЕ Н Н ОС ТИ И ПРЕ И М УЩЕ С ТВА:
ПРИМЕ НЕ НИ Й ОТ
⚬ ПЛАС ТИК: ЛЕ Г КИЙ, ПРОЧНЫЙ, УС ТОЙЧИВ К
ПРОТОТИПИ РОВАН И Я ДО
Х И М И ЧЕ С КИМ ВОЗДЕ ЙС ТВИЯМ.
ПРОИЗВОДС ТВА КОН Е ЧН ЫХ ДЕ ТАЛЕ Й .
⚬ М Е ТАЛЛ: ВЫС ОКАЯ ПРОЧНОС ТЬ ,
• ЭКОНОМИЯ РЕ С УРС ОВ:
ТЕ РМ ОС ТОЙКОС ТЬ , ВОЗМОЖНОС ТЬ
⚬ МИНИМАЛЬ Н ЫЕ ОТХ ОДЫ М АТЕ РИ АЛА,
С ОЗДАНИЯ С ЛОЖНЫХ МЕ ТАЛЛИЧЕ С КИХ
ТАК КАК ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ТОЛЬКО ТОТ,
ДЕ ТАЛЕ Й.
КОТОРЫЙ Ф АКТИ ЧЕ С КИ Н УЖ Е Н ДЛЯ
С ОЗДАНИЯ И ЗДЕ ЛИ Я.
⚬ ВОЗМОЖНОС ТЬ ПЕ РЕ РАБОТКИ И
ПОВТОРНОГ О И С ПОЛЬ ЗОВАН И Я
ПОРОШКА.

7.

ПРЕИМУЩЕСТВА
ТЕХНОЛОГИИ SLS
• Э Ф Ф ЕК ТИ ВНО СТЬ:
⚬ Вы с о кая С К О РО СТЬ И ЗГ О ТО ВЛЕНИЯ З А
С ЧЕТ П АРАЛЛЕЛЬ НОЙ О Б РАБ ОТКИ
Н ЕС К ОЛЬКИХ О Б Ъ ЕКТО В.
⚬ ВО З МО ЖН ОС ТЬ С О ЗД АН ИЯ С ЛО ЖН ЫХ
Г ЕО МЕТРИ ЧЕСКИХ Ф О РМ Б ЕЗ
П О ТРЕБ НО СТИ В Д О П ОЛН ИТЕЛЬНЫХ
И Н С ТРУ МЕНТАХ.
• ТО ЧН О С ТЬ:
⚬ МИ Н И МАЛЬНЫЕ Д О П УСКИ И ВЫС О К АЯ
ТО ЧН О С ТЬ ВО С П РО ИЗВЕДЕНИЯ
ЦИ Ф РО ВО Й МО Д ЕЛИ.
⚬ П О З ВО ЛЯЕТ С О ЗД АВАТЬ Д ЕТАЛИ С
ВЫС О КО Й Д ЕТАЛИ ЗАЦИ ЕЙ И
П О ВТО РЯЕМО СТЬЮ.
• С ЛО ЖН ЫЕ Г ЕО МЕТРИ ЧЕСКИЕ Ф О РМЫ:
⚬ ВО З МО ЖН ОС ТЬ И З Г О ТО ВЛЕНИЯ
Д ЕТАЛЕЙ, К ОТОРЫЕ ТРУД Н О И ЛИ
Н ЕВО З МО ЖНО П РО И З ВЕСТИ
ТРАД И ЦИ ОН НЫМИ МЕТО Д АМИ.
⚬ И Д ЕАЛЬНО П О Д ХОДИТ Д ЛЯ
П РО ТО ТИ ПИРО ВАНИЯ И
П РО И З ВОДСТВА И Н Н ОВАЦИ ОН НЫХ
Д И З АЙН ОВ.
• МАТЕРИ АЛЬН АЯ Э Ф Ф ЕК ТИВН ОС ТЬ:
⚬ МИ Н И МАЛЬНЫЕ О ТХ О Д Ы
МАТЕРИ АЛА Б ЛАГ О ДАРЯ
ВО З МО ЖН ОС ТИ П ЕРЕРАБ ОТКИ
П О РО Ш КА.
⚬ Э К О Н О МИ Я РЕС У РС О В И С Н И ЖЕН ИЕ
И З Д ЕРЖЕК П РО И З ВОДС ТВА.

8.

ОГРАНИЧЕНИЯ
• ОГРАНИЧЕНИЯ:
⚬ Размер ограничений: Ограничения по размеру изготавливаемых ДЕТАЛЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ
РАЗМЕРА ПЕЧИ.
⚬ ТЕРМИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ: ВОЗМОЖНЫ ТЕРМИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ИЗ -ЗА БЫ СТРОГО
ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР ПРИ ПРОЦЕССЕ СПЕКАНИЯ.
• ТРУДНОСТИ:
⚬ ПОДДЕРЖКА СТРУКТУР: НЕОБХОДИМОС ТЬ ДОБАВОЧНЫХ СТРУКТУР ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ
НАВЕСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
⚬ ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ: ПОТРЕБНОС ТЬ В ПОСЛЕПЕЧАТНОЙ ОБРАБОТКЕ ДЛЯ
ДОСТИЖЕНИЯ ГЛАДКОЙ ПОВЕРХНОС ТИ.
• ПУТИ РЕШЕНИЯ:
⚬ РАЗДЕЛЕНИЕ НА КОМПОНЕНТЫ: РАЗДЕЛЕНИЕ КРУПНЫХ ДЕТАЛЕЙ НА БОЛЕЕ МЕЛКИЕ ДЛЯ
СНИЖЕНИЯ ВЛИЯНИЯ РАЗМЕРНЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ.
⚬ ОПТИМИЗАЦИЯ ДИЗАЙНА: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ
ТЕРМИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ.
⚬ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ПОДДЕРЖИВАЮЩИХ СТРУКТУР, КОТОРЫЕ ЛЕГКО УДАЛЯЮТСЯ.
⚬ ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ: ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИК ПОСЛЕПЕЧАТНОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ
УЛУЧШЕНИЯ ПОВЕРХНОСТН ОЙ ОТДЕЛКИ.

9.

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
• А ВИ А Ц И ОН НАЯ П Р ОМЫШЛЕНН ОС ТЬ:
⚬ П Р ОИЗВОДС ТВО Л ЕГКИ Х И П Р ОЧНЫХ ДЕ ТАЛ Е Й : И ЗГОТОВЛ Е НИЕ Л Е ТН ЫХ
ЭЛ Е МЕНТОВ С ВЫС ОКОЙ П Р ОЧНОС ТЬЮ И МИ Н И МАЛЬНЫМ ВЕ С ОМ.
• М Е ДИ Ц И Н СКАЯ И Н ДУ С ТРИЯ :
⚬ И ЗГОТОВЛ ЕНИЕ Б И ОМОДЕ ЛЕЙ: С ОЗДАН И Е ТОЧН ЫХ ТР Е Х МЕ РНЫХ МОДЕ Л Е Й
ОР ГАН ОВ ДЛ Я ПЛ АНИРОВАН ИЯ Х И Р УРГИ ЧЕ СКИХ ВМЕ ШАТЕ Л ЬС ТВ.
• А ВТОП Р ОМЫШЛЕННОС ТЬ:
⚬ П Р ОТОТИПИ РОВАНИЕ И П Р ОИЗВОДС ТВО ДЕ ТАЛ Е Й : Р АЗР АБОТКА П Р ОТОТИПОВ И
И ЗГОТОВЛ ЕНИЕ С Л ОЖНЫХ ДЕ ТАЛ Е Й ДЛ Я АВТОМОБ И ЛЬН ОЙ П Р ОМЫШЛЕ ННОСТИ.
• ЭН Е Р ГЕ ТИЧЕС КИЙ С ЕКТОР :
⚬ И ЗГОТОВЛ ЕНИЕ Ф УН КЦИОНАЛЬН ЫХ ДЕ ТАЛ Е Й : П Р ОИЗВОДС ТВО ДЕ ТАЛ Е Й ДЛ Я
ЭН Е Р ГЕТИЧЕС КОГО ОБ ОР УДОВАНИЯ С ВЫС ОКОЙ ТОЧН ОС ТЬЮ.
• КОС М И ЧЕС КАЯ П Р ОМЫШЛЕН НОС ТЬ:
⚬ С ОЗДАН И Е Л ЕГКИ Х И Н АДЕ ЖН ЫХ КОМП ОН ЕНТОВ: П Р ОИЗВОДСТВО ЧАС ТЕ Й ДЛ Я
КОС МИ ЧЕ С КИХ АП П АРАТОВ С ОП ТИ МАЛЬНЫМИ Х АР АКТЕ РИСТИКАМИ.

10.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итог
• Техн о ло гия SLS п редо ст а в ляет п ро мы ш лен н ы м п редп рият иям ин н о вацио нные во змо ж но сти в
о бла с т и п ро изво дства.
• Б ла го да ря т о ч н о сти, эффект ив н о сти и в о з мо жн о сти с о з да н ия с ло ж н ы х фо рм, SLS с т а н о в ится
клю ч ев ы м ин ст рументо м в аддит ив но м п ро из во дс тве.
• Зн а ч имо с ть SLS в со времен н ой п ро мы ш лен н о сти:
• Обес п еч ив а ет эко н о мич ескую и в ремен н ую э ффект ив н ос ть в п ро из в одс тве.
• П о з в о ляет п рео до левать т радицио н ны е о гра н ич ен ия и с о з да в а т ь ин н о в а цио нн ы е п ро ду кт ы .
• Я вляет с я н а деж н ы м решен ием для п ро из в одс тва ка к п ро т о т ип ов, т а к и ко н еч н ы х дет а лей.