3D-принтер Renishaw RenAM 500S

Renishaw RenAM 500S - однолазерный SLM 3D-принтер по металлу для печати металлических деталей из порошка. С него удобно начинать аддитивное производство: он подходит исследовательским лабораториям, опытным участкам и производствам малых серий. Область построения 250 × 250 × 350 мм, иттербиевый волоконный лазер 500 Вт с пятном 80 мкм, плотность деталей больше 99,9 %.

Установка работает по технологии селективного лазерного сплавления (SLM): ракель (узел, который раскладывает порошок слоем) наносит слой, а луч сплавляет его по сечению детали. Гальваносканеры (зеркала, которые направляют луч лазера) с динамической фокусировкой достают до любой точки платформы. Корпус сканеров Renishaw RenAM 500S напечатан из алюминия с внутренними каналами водяного охлаждения, поэтому оптика не смещается от нагрева во время долгого построения. Ось Z ведёт оптический энкодер RESOLUTE с разрешением 1 нм: платформа опускается точно на толщину слоя на каждом шаге.

Для Renishaw RenAM 500S открыты готовые параметры печати: нержавеющие стали 316L и 17-4PH, супердуплексная сталь, мартенситностареющая сталь M300, инструментальная сталь H13, жаропрочные никелевые сплавы Inconel 718, Inconel 625 и HX, кобальт-хром Co28Cr6Mo, титан Ti6Al4V Grade 23 и алюминиевые сплавы AlSi10Mg и AlSi7Mg. Все параметры можно менять под свой порошок и свою деталь. Подробное описание порошков - у наших партнёров VM Powder: титановые, кобальтовые и нержавеющие.

На Renishaw RenAM 500S печатают детали для медицины и стоматологии, авиационной отрасли, автомобилестроения и мотоспорта, оснастку с конформным охлаждением и опытные образцы для научных работ. После печати деталь проходит постобработку: термообработку, отделение от опорной плиты и снятие поддержек. Мелкие металлические порошки, особенно титановые и алюминиевые, взрывоопасны: для работы с ними нужны станция просеивания порошка и взрывозащищённый пылесос, другое оборудование - в разделе Взрывозащищённое оборудование, если сомневаетесь - поможем подобрать. Если нужна большая производительность на той же платформе, посмотрите двухлазерную Renishaw RenAM 500D и четырёхлазерную Renishaw RenAM 500Q. Другие модели - в разделе SLM 3D-принтеры.

Renishaw RenAM 500S: исполнения, узлы и установка

Renishaw RenAM 500S выпускается в трёх исполнениях. Базовое просеивает порошок и возвращает его в работу внутри машины: бункер, дозатор, ультразвуковое сито, циклон и насос перегоняют порошок потоком аргона, поэтому оператор реже работает с ним вручную. Исполнение Flex подаёт порошок самотёком из верхнего бункера на 10,2, 13,6 или 24,8 л, а излишек уходит в переливные колбы на внешний просев: так проще менять сплав и беречь дорогой порошок, например драгоценные металлы. Позже Flex можно перевести на рециркуляцию порошка. Исполнение Ultra добавляет технологию TEMPUS и штатный контроль процесса: лазер работает во время хода ракеля, и время построения сокращается до 50 %.

Рабочая камера Renishaw RenAM 500S герметична: перед печатью её откачивают вакуумом до -950 мбар и заполняют аргоном. Содержание кислорода падает до 1000 ppm меньше чем за 20 минут, на заполнение уходит меньше 1200 л газа, а в работе - меньше 50 л в час. Каскадный поток газа уносит дым и брызги из-под луча, промежуточный охладитель держит температуру газа, а два фильтра SafeChange меняют по одному прямо во время построения, без остановки печати.

Задание для Renishaw RenAM 500S готовят в программе QuantAM: она открывает файлы .stl, .step, .x_t, .sldprt, .catpart и другие, расставляет поддержки и сохраняет построение в формате машины .renam или .mtt. Машиной управляют с сенсорной панели 19 дюймов (480 мм), компьютер работает на Windows, к сети установка подключается кабелем RJ45. Датчики LaserVIEW и MeltVIEW следят за мощностью луча и свечением ванны расплава, а камера CameraVIEW снимает каждый слой: в Ultra они стоят штатно, в других исполнениях их можно добавить.

На Renishaw RenAM 500S с технологией TEMPUS печатали партию из 24 деталей системы охлаждения автомобиля из AlSi10Mg: высота построения 263 мм, 3287 слоёв по 80 мкм. Построение заняло 23 ч 54 мин, а обычной однолазерной машине на такую партию нужно 30 ч 40 мин. Плотность деталей с TEMPUS и без неё остаётся выше 99,9 %, а разницу в тепловом режиме снимает последующая термообработка.

Исполнение Renishaw RenAM 500S Flex работает у американской Mott Corporation, которая печатает пористые фильтры и детали управления потоком: время переналадки и подготовки машины сократилось больше чем на 50 %, а разброс рабочих показателей деталей - примерно на 30 %. Британская Cookson Industrial на этой модели печатает платинородиевые фильеры для производства стекловолокна, а Renishaw доработала машину для сбора дорогого порошка.

Порошок в Renishaw RenAM 500S остаётся в герметичной аргоновой среде: детали распаковывают в перчаточном боксе под аргоном, а в базовом исполнении и Ultra содержание кислорода контролируют четыре датчика, два из них с уровнем полноты безопасности SIL (у Flex - три датчика, один с SIL). Лазер закрыт блокируемым корпусом класса 1, оптический модуль защищён от пыли по IP6X, а большие фильтры перед разборкой заливают водой.

Для Renishaw RenAM 500S нужно помещение не меньше 8000 × 5000 мм высотой 3 м, для исполнения Flex - 9000 × 7000 мм высотой 3,5 м. Габариты машины 1236 × 2165 × 2130 мм, у Flex высота 2794 мм, площадь основания 2,5 м², масса 1950 кг, поэтому пол должен держать не меньше 10 кН/м². Питание трёхфазное 380-480 В, 50 А, тепловыделение 8 кВт, температура в помещении 15-28 °C (лучше 18-22 °C), влажность ниже 60 %. Оптику охлаждает водяной охладитель, аргон нужен чистотой 99,998 %.

Лазер Renishaw RenAM 500S проверяют набором Optical System Verification (OSV): меньше чем за 90 минут он проверяет фокус, точность положения и мощность луча, а результаты прослеживаются до эталонов UKAS. Для отработки нового сплава на исполнении Flex ставят уменьшенную платформу RBV: опыт можно провести всего на 0,25 л порошка в той же камере и с той же оптикой, а найденные параметры потом перенести на другие машины серии.

Среди соседей по серии Renishaw RenAM 500S - конфигурация с одним лазером на общей платформе. Двухлазерная RenAM 500D обрабатывает слой вдвое быстрее, четырёхлазерная RenAM 500Q строит до 150 см³/ч, а область построения 250 × 250 × 350 мм, пятно 80 мкм и устройство камеры у всех трёх одинаковые. Тепловыделение растёт с числом лазеров: 8 кВт у 500S против 9 и 12 кВт у соседей.

Компанию Renishaw основали в 1973 году Дэвид Макмертри и Джон Дир, а первым продуктом стал контактный измерительный щуп для проверки двигателей Olympus сверхзвукового «Конкорда». Металлической 3D-печатью группа занимается с 2011 года и все узлы, электронику и программы RenAM 500S разрабатывает и выпускает сама. Описание модели у производителя - на renishaw.com. Если останутся вопросы, наши специалисты помогут.