Лаборатория аддитивного производства MonaLab GmbH разрабатывает и изготавливает различные компоненты с использованием 3D-печати – статические смесители, радиаторы, инструменты и вставки с конформным охлаждением, а также компоненты для систем транспортировки материала. Компания была основана в 2017 году в городе Лотерах (Австрия) инженером Йоханнесом Фруэ.

Текущая ситуация и проблемы: как повысить эффективность благодаря новым аддитивным решениям

Технические шланги используются в самых разных отраслях промышленности. Их изготавливают с помощью экструдера, материал в котором перемещается по подающему цилиндру при помощи шнека. Материал нагревается, расплавляясь до однородной массы, а затем выдавливается через головку на конце экструдера. После придания материалу нужной формы он охлаждается.

MonaLab GmbH изготавливает цельнометаллические головки экструдеров с применением технологии селективного лазерного плавления (SLM). В отличие от традиционных методов производства, предполагающих сборку изделия из множества мелких деталей, аддитивное производство позволяет сразу получить цельную деталь.

Для производства головки экструдера в MonaLab было использовано комплексное решение от SLM Solutions, включающее оборудование, программное обеспечение и услуги.

Решение: производство цельнометаллической головки экструдера по SLM-технологии

Цельнометаллическая экструзионная головка. Слева – внутренние элементы изделия 

Цельная конструкция головки, ставшая возможной только благодаря аддитивным технологиям, не только повышает эффективность производственного процесса, но и значительно улучшает свойства самого изделия.

Экструзионная головка, выполненная из сплава AlSi10Mg, используется для производства шлангов диаметром 10 мм. В число требований к детали входят устойчивость к высокому давлению и долгий срок службы. Применение селективного лазерного плавления позволяет объединить в цельную конструкцию все компоненты головки: статические смесители, равномерно распределяющие краску и присадки, плавники, которые вращают расплав, крепление и фланец термопары и канал для подачи воздуха в готовый шланг, который предотвращает деформацию изделия под действием атмосферного давления.

Самым сложным этапом проекта стала разработка модели – нужно было учесть множество различных параметров. Разработка стала возможной благодаря программному обеспечению SLM Solutions с открытым исходным кодом, доступному на нескольких языках.

После создания CAD-модели был запущен процесс аддитивного производства. Для изготовления детали специалисты MonaLab GmbH выбрали 3D-принтер SLM 280, который подходит не только для серийного, но и для единичного производства.

"Технология SLM позволяет производить цельнометаллические детали с интегрированными внутренними элементами, что значительно повышает качество и эффективность производства"

Программное обеспечение Additive.Designer

CADS GmbH, компания с огромным опытом в разработке ПО, и SLM Solutions Software совместно разработали собственное универсальное ПО для аддитивного производства сложных компонентов Additive.Designer®.

Additive.Designer® помогает пользователю размещать компонент на платформе построения и настраивать процесс в соответствии с такими проектными критериями, как качество поверхности, тепловые напряжения и количество поддерживающих структур. Программа позволяет сократить расход материала и значительно повысить качество производимых компонентов.

Оптимальное расположение компонента в ПО Additive.Designer®

Также Additive.Designer® позволяет реализовывать для компонентов индивидуальные стратегии и выполнять специфические требования – например, по оптимизации процесса проектирования или функциональной интеграции. Программа проста в использовании, эффективна и быстро внедряется в любую среду.

Итоги: кратко

Преимущества применения SLM-технологии для производства цельнометаллической экструзионной головки:

• MonaLab GmbH – лаборатория аддитивных технологий. Задача лаборатории – аддитивное производство компонентов для различных отраслей промышленности.
• При производстве технических шлангов однородный расплав подается через экструзионную головку, которая придает ему форму.
• Технология SLM позволяет производить цельнометаллические детали с интегрированными внутренними элементами, что значительно повышает качество и эффективность производства.
• Детали в MonaLab GmbH можно производить в единичных экземплярах; аддитивное производство, в отличие от традиционных методов, не требует сборки отдельных компонентов.
• Индивидуальные параметры компонентов можно настраивать при помощи специального ПО SLM Additive.Designer®.

Материал предоставлен компанией SLM Solutions

Автор : Никита Кудряшов

Источник