10.03.25

3D-печать методом селективного лазерного спекания (SLS) становится всё более популярной. А когда дело доходит до определённых решений, преимущества становятся ещё более очевидными. Например, китайский производитель 3D-принтеров SLS TPM3D наглядно продемонстрировал, как его оборудование может упростить производство и сделать его более эффективным. В результате с помощью этого процесса аддитивного производства можно быстро оптимизировать и изготавливать детали для широкого спектра отраслей.

Компания TPM3D хорошо зарекомендовала себя в Китае, где её принтеры используются в различных отраслях промышленности. Теперь компания вышла на мировой рынок, заслужив признание благодаря выпуску новых моделей принтеров для крупномасштабного аддитивного производства и широкому спектру материалов, для SLS 3D-печати, например, таких как PA (Полиамид), TPU (термопластичный полиуретан) и PEKK (Полиэфиркетонкетон). Примечательно, компания TPM3D заняла свою нишу благодаря крупногабаритным промышленным системам с двумя лазерами.

Флагманская модель компании, S600DL, имеет впечатляющий объём камеры 600×600×800 мм, что в настоящее время является самым большим размером рабочей камеры на рынке, поскольку большинство 3D-принтеров SLS, как правило, могут печатать в небольших габаритах. Запуск этой модели не только свидетельствует о вкладе компании в оптимизацию производства своих принтеров, но и демонстрирует её мастерство в таких отраслях, как медицина и автомобилестроение.

Давайте начнём с автомобильной промышленности, где TPM3D изготавливала изделия для различных клиентов, в том числе на разных континентах. В качестве примера можно рассмотреть кейсы с беспилотным полицейским автомобилем и усовершенствованными автомобильными приспособлениями.

Беспилотный полицейский автомобиль из Дубая — особенно интересный случай. Здесь применялся принтер TPM3D S600DL, а печать деталей кузова, каркаса и многого другого велась стеклонаполненным полиамидом PA12. И снова, ценность решений компании для 3D-печати была очевидна: клиент сделал производство более эффективным и простым. При традиционном методе требовалось много различного оборудования, в том числе станок для резки, сварочный аппарат и так далее. Это, как и следовало ожидать, приводило бы к длительному сроку изготовления и поставки деталей, а сам автомобиль имел бы большой вес: только передняя часть весила 27 кг. Не самый лучший вариант для мини-автомобиля. 

Перейдя на SLS печать, пользователи смогли значительно упростить процесс, ограничив его проектированием, а затем печатью деталей. Это сократило время выполнения заказа до 2 дней, то есть примерно на 50%. Кроме того, благодаря возможности оптимизировать конструкцию деталей их вес был снижен до 4 кг, то есть уменьшен на 82%.

Мы можем увидеть аналогичные преимущества в случае с автомобильными приспособлениями и креплениями из Южной Кореи. Опять же, принтер S600DL от TPM3D и стеклонаполненный материал PA12 использовались для изготовления автомобильных осветительных приборов, креплений для приборной панели и бамперов.

В оригинальном, крайне неэффективном процессе производства из алюминия, необходимо было изготовить песчаную форму перед литьём детали. После заливки и охлаждения, нужно было разрушить форму и очистить деталь, после чего критически важной была механическая обработка. Затем производились измерения геометрии и тестирование механических характеристики перед анодированием.

Что является самым худшим в это процессе? Процент успешных отливок составляет всего 70–80% из-за проблем с изготовлением песчаных форм, ошибок при литье и наличия отверстий. Кроме того, для этого процесса требуется несколько рабочих, что приводит к высоким трудозатратам. Перейдя на 3D-печать с помощью принтера от TPM3D, можно значительно упростить процесс, повысить эффективность и процент успешных отливок, а также сократить расходы.

При 3D-печати для этого процесса, нужно было просто напечатать детали и очистить их от порошка перед дополнительной обработкой на станке с ЧПУ, а затем провести измерения геометрии и тестирование механических характеристики перед окрашиванием. Этот упрощённый процесс также повысил процент изготовления деталей без брака за счёт меньшего количества этапов, на которых могли возникнуть проблемы. 

Сравнение двух типов производства

В медицинской сфере TPM3D также смогла продемонстрировать свою способность к упрощённому и эффективному производству за счёт усовершенствования ортопедических корсетов для пациентов со сколиозом. Сколиоз — это заболевание, при котором позвоночник человека искривлен, а степень тяжести заболевания зависит от параметров изгиба, а также от того, меняется ли она со временем. В более тяжёлых случаях для лечения сколиоза необходимо применять специальные корсеты.

Однако, у этих корсетов, которые носят от 13 до 16 часов в день, есть ряд недостатков. Во-первых, их изготовление — сложный процесс, включающий гипсовую формовку, подгонку, прикрепление термопластичных пластин, резку, шлифовку элементов и установку. Кроме того, конечный продукт выглядит непривлекательно, так как корсеты большие и их трудно скрыть под одеждой.

Именно здесь на помощь приходит 3D-печать. С помощью принтера S360 от компании TPM3D и материала PA12 (Полиамид 12), изготовление корсетов происходит значительно проще. Таким образом, сократилось время от разработки до получения готового продукта по сравнению с громоздким традиционным производственным процессом. 

Процесс изготовления индивидуального ортопедического изделия

Кроме того, полученный корсет также был усовершенствован с помощью аддитивного производства. Его можно было сделать меньше, в результате чего, его легче скрыть под одеждой, что в свою очередь позитивно влияет на повседневную жизнь пациента. Носит такой корсет не сложно, в результате чего, эффект от его использования можно наблюдать значительно раньше. Благодаря этим напечатанным корсетам, степень сколиоза у пациентов значительно уменьшилась, а величина коррекции составила более 50%.

Конечно, эти примеры не показывают всего, на что способна 3D-печать по технологии SLS. У TPM3D есть несколько примеров использования принтеров для печати изделий из аэрокосмической, образовательной и потребительской электротехнической отраслей. Как и в автомобильной промышленности и здравоохранении, пользователи в этих отраслях обнаружили, что внедрение аддитивного производства с помощью TPM3D повысило их эффективность и упростило методы производства.

Сферы применения принтеров TMP3D действительно, очень широки – начиная от напечатанных на 3D-принтере БПЛА, до работ по реконструкции черепа мегалозавра, для изучения древнего животного. От 3D-печати электрических инструментов низковольтных электроприборов и до спортивного инвентаря. Можно с уверенностью сказать, что компания TPM3D наглядно продемонстрировала широкие возможности 3D-печати SLS и продолжает двигаться в направлении расширения функционала и возможностей своих принтеров. 

Слева — оснастка, изготовленная с помощью 3D-печати, справа — традиционная оснастка.

Действительно, благодаря своим решениям, в том числе линейке S-серии, дополнительному оборудованию для более чистой и безопасной печати и, конечно, широкому ассортименту материалов, которые позволяют пользователям выбирать желаемые характеристики конечной детали, компания помогает своим клиентам использовать аддитивное производство более просто и эффективно. Можно с сказать, что это именно то, в чём нуждается большая часть производственного мира. Более подробную информацию о компании Вы можете узнать у специалистов компании Аврора Карбон Технолоджи.