AL3D-METAL

Pracujeme s kartušovým konceptom. Kartuše prášok obsahujú aj zbierajú, čím vzniká uzavretý práškový okruh. Samotné kartuše sú zatvorené a otvárajú sa až po zasunutí do stroja; pri vybratí sa opäť zatvoria.

Celá mechanika aj polohovací motor stavebnej platformy sú umiestnené priamo v kartuši.

Obsluha sa tak s práškom vôbec nedostane do styku. Kovové prášky používané pri aditívnej výrobe majú veľmi jemné zrno a môžu byť zdraviu škodlivé alebo reaktívne — bežne si to vyžaduje osobitné technické vybavenie a osobné ochranné prostriedky. Pri AL3D-METAL prebieha celá manipulácia s práškom bezpečne v uzavretých komorách, kartušiach a nádobách.

Vývoj aj výroba prebiehajú výhradne v Nemecku. Komponenty výrobca odoberá podľa možnosti od miestnych dodávateľov. Stroje sa vyrábajú v ALPHA LASER GmbH v Puchheime.

Na požiadanie vám pripravíme prepočet návratnosti podľa vašich skutočných objemov a bežnej práce. Dostanete tak presnú kalkuláciu stroja aj materiálu.

Zo samotnej tlačiarne, rozbaľovacej stanice AL3D-CABIN a troch kartuší.

Áno, na tom stojí celý koncept bezpečnej manipulácie s práškom. Bez rozbaľovacej stanice sa s práškom dostanete do priameho styku. Uzavretý okruh má zabrániť tomu, aby ste vy alebo vaši zamestnanci prišli do kontaktu s kovovým práškom, ktorý má často veľmi jemné zrno a býva zdraviu škodlivý alebo reaktívny.

Vláknový laser s výkonom 200 W od firmy IPG.

V tomto systéme sa používa maximálny výkon 200 W. Výkon sa dá nastaviť pred tlačou aj meniť počas procesu.

Závisí od materiálu. Silne odrazivý materiál potrebuje podstatne viac energie než materiál, ktorý žiarenie dobre pohlcuje — konkrétne hodnoty sú v zozname už odskúšaných materiálov.

Výkon závisí aj od požadovaného rozlíšenia a rýchlosti stavby: čím väčšia hrúbka vrstvy, tým nižšie rozlíšenie a tým vyšší potrebný výkon. Je to voľba medzi kvalitou a rýchlosťou.

Systém pracuje s laserovým bodom 50 µm.

Áno aj nie. Aby sa dosiahla najlepšia hustota a najjemnejšia štruktúra, je veľkosť bodu pevne 50 µm.

K dispozícii je však parameter rozostrenia (de-focussing), ktorým sa bod rozostrí v percentách do plusu aj do mínusu. Na povrchu práškového lôžka tak vznikne iná veľkosť stopy.

Pri bode 50 µm záleží aj na nastavenej výške vrstvy — tlačíme vo vrstvách 10 až 50 µm. Najmenšiu tlačiteľnú štruktúru určuje približne dvojnásobok šírky taveniny jednej laserovej dráhy v práškovom lôžku. Šírka taveniny závisí najmä od materiálu, výkonu lasera a rýchlosti skenovania a pohybuje sa zhruba medzi 50 a 150 µm.

Dosahujeme hustotu vyššiu než 99 %.

STL.

Laser je chladený vzduchom.

Na vláknové laserové zdroje je záruka 24 mesiacov.

Presné vedenie s gumovou lištou zo silikónu odolného voči vysokým teplotám. Zaisťuje rovnomerné nanášanie vrstvy, je procesne stabilné a má dlhú životnosť. Ak si aplikácia vyžaduje iný materiál lišty, dá sa to jednoducho zariadiť.

Systém potrebuje tri. Jedna slúži ako zásobník prášku, druhá ako stavebná platforma a tretia ako prepad na prášok, ktorý sa v procese nepoužil.

Každá kartuša pritom zvládne ktorúkoľvek z týchto úloh — mechanicky sú zhodné a líšia sa len naprogramovaním, ktoré sa robí v rozbaľovacej stanici. Tam sa určí a uloží východisková poloha platformy v osi Z. Prepadovú kartušu tak možno po tlači vybrať a použiť ako zásobník, pokiaľ prášok nie je znečistený.

Pre každý materiál odporúčame vlastnú trojicu kartuší, aby nedošlo k vzájomnému znečisteniu práškov.

V spodnej časti je motor a presné zdvíhacie ústrojenstvo, ktoré posúva platformu v osi Z. Kartuša má aj programovateľný pamäťový čip.

V stanici AL3D-CABIN sa určia nulové body platformy a uložia sa na čip v kartuši. Rovnako sa tam uloží množstvo prášku a ďalšie údaje o materiáli, ktoré si potom tlačiareň, rozbaľovacia stanica a kartuša medzi sebou odovzdávajú.

Sú dva priemery: 50 mm a 100 mm.

Kartuša s priemerom 50 mm je ideálna na tlač z drahých kovov a aj s obsahom sa dá bezpečne uložiť do trezoru. Pre ňu je určený systém AL3D-METAL 200-50 s efektívnou výškou tlače 85 mm.

Pre dentálne aplikácie, strojárstvo a nástrojárstvo odporúčame AL3D-METAL 200-100 s priemerom platformy 100 mm a efektívnou výškou tlače 85 mm, 120 mm a do budúcna 190 mm.

Ochranný plyn si volíte podľa procesu, použiť sa však smú len inertné plyny. Najčastejšie sa používa argón alebo dusík, možné sú aj zmesi, napríklad argón s héliom.

Používame argón s čistotou 4.6 až 5.0. Platí, že čím čistejší plyn, tým lepšie. Potrebná čistota závisí od materiálu, pretože kovy majú rôznu náchylnosť na oxidáciu: nerezová oceľ alebo chróm-kobalt sa tlačia pri zvyškovom obsahu kyslíka 0,1 až 0,5 %, titán naopak pod 0,1 %.

Za prevádzky asi 5 litrov za minútu pri zvyškovom kyslíku pod 0,5 %; presná spotreba závisí od požadovanej hodnoty. Pri zaplavovaní komory na začiatku je spotreba vyššia.

Pre väčšinu materiálov odporúčame argón 4.6 podľa DIN EN ISO 14175, teda čistotu 99,996 %. Argón 5.0 stojí v porovnaní s ním viac než trojnásobok.

Odsávanie aj filter musia zodpovedať použitému materiálu. Reaktívne materiály vyžadujú filtre, ktoré spĺňajú bezpečnostné predpisy pre tieto látky — naše filtre sú tak vybavené štandardne.

Pre drahé kovy dodávame vymeniteľné organické filtre, ktoré sa dajú celé spopolniť a kov z nich získať späť.

Máme dva filtračné systémy. Štandardný je na najvyššej bezpečnostnej úrovni pre reaktívne materiály — zapuzdrený kovový box — a dá sa použiť pre všetky kovy. Pri vybratí sa sám uzavrie, takže riziko požiaru alebo výbuchu pri výmene je minimálne.

Zvláštny mechanizmus pri vyberaní uzavrie otvor potrubia, aby neunikol prach (aj tak noste masku). Celý filtračný box sa dá vybrať a po dotlačení cudzieho kovu opäť vrátiť do stroja.

Filtračný box pre drahé kovy sa naopak dá otvoriť a drevený filtračný vložok z neho vybrať. To je ideálne na recykláciu a spätné získanie drahého prášku — pri práci používajte osobné ochranné prostriedky.

Ak striedate bežnú oceľ, reaktívne materiály (titán) a drahé kovy, používajte pre každý z nich samostatný filtračný box.

Áno. Pre stroj je vyvinutých vyše dvanásť materiálov pre rôzne odvetvia a databáza sa stále rozširuje. Podľa toho, ktorý materiál potrebujete a v akom stave je jeho vývoj, sa určí cena parametrov.

Nie. Softvér tlačiarne je ucelený systém — načíta 3D dáta a vytvorí z nich tlačový projekt.

Ak chcete projekty pripravovať mimo stroja, je k dispozícii voliteľná desktopová verzia pre samostatný počítač.

Áno. Podporované sú tri riešenia, z ktorých sa dá vygenerovať celý tlačový projekt vrátane dát vrstiev a dráh lasera: Materialise Magics, Autodesk Netfabb a CIMsystem Pyramis.

Okrem toho je k dispozícii otvorené komunikačné rozhranie, takže sa dajú načítať aj vlastné tlačové dáta založené na G-kóde.

Cez USB kľúč. Pripravený projekt sa dá načítať aj zo siete, ak je stroj pripojený.

Samotný laser je bezúdržbový. Ochranné sklo v procesnej komore pred skenerom treba pravidelne čistiť, po každej jednej až troch tlačiach. Procesnú komoru vysávajte a čistite podľa znečistenia po jednej až desiatich tlačiach, prípadne pred zmenou materiálu.

Lištu stierky vymieňajte pravidelne, najneskôr po desiatich tlačiach. Zo vzduchových vstupov stroja pravidelne odstraňujte prach, aby mal laser dosť vzduchu na chladenie. Obehový filter sa vymieňa vtedy, keď to stroj ohlási.

Počas procesu pracujeme s malým prítokom ochranného plynu a do filtra sa dostanú len minimálne zvyšky.

Keď je čas filter vymeniť, tlačiareň to ohlási.

Plnenie: prázdnu kartušu zasuniete do stanice AL3D-CABIN, pričom sa jej veko samo otvorí. Otáčaním sa kartuša naviaže na stroj, až tesne dosadne na stavebnú rovinu. Potom otvoríte dvierka na vrchu stanice, postavíte do komory fľašu s práškom a bezpečnostné dvierka zavriete. Ďalej pracujete cez rukavice zabudované do stroja: fľašu otvoríte, kartušu naplníte, fľašu zase zatvoríte a naplnenú kartušu vyberiete. Pri vyberaní sa veko kartuše samo zavrie a prášok uzavrie.

Naplnenú kartušu potom zasuniete do prvej šachty tlačiarne. Všetky potrebné údaje — množstvo prášku, poloha platformy — sú uložené v pamäti kartuše, takže tlačiareň vie, či máte na tlač dosť prášku.

Preosievanie: rovnaký postup, len obrátene. Po tlači vložíte kartušu do stanice AL3D-CABIN a vysuniete platformu s dielom nahor. Von sa dostane diel aj zvyšný prášok. Štetcom sa prebytočný prášok zmetie do kovovej fľaše nasadenej zospodu na prepadovom lieviku. Fľaša sa dá osadiť prípojkou KF40, ktorá je zároveň bežnou prípojkou preosievacích staníc, a má ručný ventil na uzavretie.

Prášok sa do preosievacej stanice dostane tak, že fľašu obrátite dnom nahor, pripojíte ju na vstup sita a otvoríte ventil. Ak prášok preosievať nechcete, dajú sa použiť aj plastové fľaše — prášok v nich zachytíte na druhé použitie alebo ho pošlete na recykláciu, podľa toho, čo vám vyhovuje.

Nie. Kartuša hlási softvéru skutočnú polohu platformy, takže tlačiareň vie, koľko prášku a koľko zdvihu má k dispozícii, a sama vyhodnotí, či to na nastavenú úlohu stačí.

Áno. Keď sa prášok minie, proces sa sám pozastaví. Prázdnu kartušu vyberiete, vložíte naplnenú a tlač pokračuje z toho istého miesta. Pozastaviť sa dá aj ručne.

Obsluhe to zaberie menej než 10 minút. Komora sa čistí rýchlo, pretože prášok má v stroji len malú styčnú plochu.

Prebytočný prášok najlepšie naplňte do kartuše určenej pre daný materiál alebo použite vhodnú záchytnú nádobu, ktorá sa dá namontovať do rozbaľovacej stanice. Predídete tak vzájomnému znečisteniu práškov.

Pri prechode na úplne odlišný prášok (nerezová oceľ ↔ hliník ↔ titán) treba prípadne vymeniť filter a hadice. Zvládne sa to do 30 minút.

Veľmi to závisí od materiálu a tvaru dielu. Pri veľkoplošných dieloch vzniká menší oder, pri veľmi tenkých a jemných štruktúrach môžu ostré hrany lištu poškodiť skôr. Odporúčame gumovú lištu meniť podľa vlastného pozorovania asi po desiatich tlačiach alebo podľa potreby — v každom prípade hneď, ako v prášku vidno stopy či ryhy.

Spravidla menej než 5 minút. Povolí sa jedna upevňovacia skrutka, stierka sa vyberie, gumová lišta sa odoberie a nasadí sa nová.

V rozbaľovacej stanici sa stavebná platforma s vytlačeným dielom a prebytočným práškom vysunie z kartuše. Prášok sa z dielu odstráni štetcom alebo vysávačom a zachytí sa do pripravenej nádoby. Diel sa potom aj s platformou z kartuše vyskrutkuje.

Platforma sa do lôžka kartuše zaskrutkuje a vyskrutkuje cez závit.

Veľmi to závisí od modelu, parametrov a objemového zaplnenia dielov. Rýchlosť výroby je približne 1 až 8 cm³ za hodinu.

Áno. Zväčšením výšky vrstvy z 20 µm na 50 µm sa čas stavby výrazne skráti. Klesne však rozlíšenie a spravidla treba upraviť aj procesné parametre.

Zliatiny na báze železa ako 316L, H13 a 1.2709, ďalej bronz CuSn10, zlato, striebro, platina, dentálne zliatiny chróm-kobalt a titán. Ostatné materiály sú v databáze materiálov.

Databáza sa stále rozširuje — ak potrebujete konkrétny materiál, ozvite sa nám.

Bežne 15 až 45 µm. Použiť môžete aj iné prášky, ale za výsledok nevieme ručiť — zaručené sú len tie, ktoré boli odskúšané.

Vlastný prášok si pokojne otestujte vo vlastnom pokuse a parametre si podľa toho upravte.

Cena sa líši podľa výrobcu a podľa toho, ako je prášok kvalifikovaný a certifikovaný. Ozvite sa nám alebo svojmu dodávateľovi prášku — cenu radi prepočítame na vašu spotrebu.

Veľkosť častíc musí byť medzi 10 a 50 µm.

Prášok musí byť dobre tečúci, preto používajte výhradne guľové častice — také prášky sa vyrábajú rozprašovaním plynom. Musí byť suchý, pretože voda tečivosť veľmi zhoršuje a v tlači spôsobuje chyby; podľa spôsobu skladovania a klímy sa oplatí prášok sušiť.

Čím je prášok jemnejší, tým horšie tečie a tým ťažšie zmáča stavebnú platformu. Príliš hrubý prášok zmáča výborne, ale povrch dielov je drsný — najlepšia je stredná cesta.

V zásade áno. S niektorými výrobcami však existuje vývojová spolupráca, v ktorej sa parametre pre danú zliatinu stále zlepšujú. Ten istý parameter môže dať pri prášku od iného výrobcu iný výsledok, preto k parametrom odporúčame vždy aj príslušný prášok. Za zhodný výsledok s práškom iného výrobcu nevieme ručiť.

Ak vám ide o vysokú hustotu a kvalitu povrchu, prášok po každej tlači preosejte.

Najlepšie je použiť nový prášok a starý zbierať na recykláciu alebo ho miešaním osviežiť. Preosievacie riešenia vieme dodať. Starý prášok sa potom osviežuje novým v pomere 1 : 3.

Áno, za istých okolností áno — začne reagovať s kyslíkom, čo môže ovplyvniť výsledok tlače.

Počas tlače vzniká aj malé množstvo dymových častíc, ktoré sa usadzujú v práškovom lôžku a prášok ďalej znečisťujú.

Napríklad titánový a hliníkový prášok. Majú veľmi nízku zápalnú energiu a veľkú náchylnosť viazať na seba kyslík, takže rýchlo reagujú so vzdušným kyslíkom. Nastáva prudká exotermická reakcia — materiál sa zohreje, môže tlieť, horieť, prípadne vybuchnúť.

V našom stroji sa nesmú spracúvať samozápalné materiály so zápalnou teplotou pod 200 °C.

Likvidujú sa podľa predpisov miestnej odpadovej spoločnosti. Pri tlači z drahých zliatin, napríklad zo zlata, sa filter po dohode buď pošle dodávateľovi prášku, alebo do afinérie, ktorá vám hodnotu zlata preplatí.

Nie. Na to sú osobitné tlačiarne, ktoré to riešia dodatočným spekacím procesom.