Американский стартап Iro3D отгрузил первые 3D-принтеры для печати металлических изделий методом селективной укладки порошковых материалов. Аппараты стоимостью 5 тыс. долларов позволяют изготавливать полностью функциональные металлические детали с минимальными трудозатратами и без дорогих расходных материалов.
Iro3d — предприятие программиста Сергея Сингова, базирующееся в Сиэтле. Сергей разработал простую, доступную и эффективную технологию аддитивного производства металлических изделий, сочетающую 3D-печать порошковыми материалами со спеканием. Главная составляющая — это 3D-принтер собственной разработки, печатающий одновременно металлические заготовки и песчаные литейные формы.
Работает это следующим образом: печать осуществляется сразу в тигеле цилиндрической формы. Устройство вырисовывает слои модели металлическим порошком и заполняет пустоты песком. В качестве расходных материалов используются песок и металлический порошок крупной и мелкой фракции. Мелкая (и более дорогая) фракция используется для вычерчивания контуров, а крупными зернами песка и металла осуществляется заполнение.
На печать изделия уходит до одних суток, в зависимости от сложности детали, а максимальный размер области построения достигает 300х300х100 мм. После печати тигель накрывается крышкой, через которую досыпается дополнительный слой песка и металлическая болванка для пропитки спекаемой модели. Сверху укладывается слой каменноугольного кокса, вступающего в реакцию с кислородом и тем самым предотвращающего окисление изделия во время термообработки.
После этого заготовка отправляется в муфельную печь, где спекается и пропитывается в течение двух-трех часов: три часа при температуре 1250°C для высокоуглеродистой стали или два часа при температуре 1184°C для железо-медных и железо-никелевых сплавов. Помимо этих материалов успешно опробованы сплавы меди с серебром и золотом. Выбор материалов вынужденно ограничен, так как в текущей версии не предусмотрена работа в инертной атмосфере. Другими словами, любые пирофорные металлы, такие как алюминий или титан, пока отпадают. В принципе, можно добавить и герметичную вакуумную или аргоновую камеру, но это усложнит конструкцию и приведет к удорожанию оборудования, так что пока о таких планах ничего не говорится.
После обжига деталь достается из тигеля, песок удаляется, просеивается и используется заново, а на руках остается готовая металлическая деталь высокой плотности, требующая лишь минимальной обработки поверхностей, например заточки, если речь идет о токарной стамеске. С поддержками все проще: их попросту нет, так как роль опорного материала во время печати выполняет песок. Аппарат использует сопло диаметром в один миллиметр и укладывает порошок слоями толщиной в 300 микрон. Так как технология не предусматривает использование связующих веществ (байндеров), усадка практически отсутствует, но есть одно «но»: тигели лучше использовать керамические, так как металлические расширяются во время обжига, что приводит к небольшим, но заметным деформациям изделия.
Отпускная стоимость принтера первого поколения — 5 тыс. долларов, но возможно снижение цены, если будет достаточный спрос. Муфельная печь в комплект не входит, но подходящий вариант можно купить примерно за 1 тыс. долларов, по крайней мере в Сиэтле. Пока что основатель стартапа ищет помощников и собирает 3D-принтеры самостоятельно, заказывая часть деталей на стороне. Стартап уже успел продать четыре аппарата: один купила школа, второй приобрели мейкеры из местного фаблаба, третий отправился в Гонконг на испытания местным дистрибьютором, рассматривающим возможность продаж в Китае, а четвертый заказала канадская компания, объяснившая покупку «простым любопытством». Заказы оформляются и выполняются по договоренности, а найти дополнительную информацию можно через официальный сайт Iro3D по этой ссылке.
Источник: 3dtoday.ru.
