Новая аддитивная система по технологии прямого лазерного выращивания заточена под ремонт металлических изделий, например турбинных лопаток. Бортовой 3D-сканер позволяет анализировать форму поврежденных деталей и автоматически генерировать траекторию построения для восстановления исходной геометрии.

Первая модель DED 3D-принтеров под брендом Nikon — Lasermeister 100A — предназначена для лабораторных исследований. Новый вариант под обозначением Lasermeister LM300A нацелен уже на промышленное применение и отличается увеличенным до 297х210х400 мм рабочим объемом вкупе с интеграцией 3D-сканера SB100 собственной разработки для контроля геометрии.

Разработчики делают ставку в первую очередь на ремонт металлических деталей. Технология прямого лазерного выращивания с использованием металлопорошковых композиций позволяет восстанавливать изначальную форму изношенных или поврежденных металлических деталей, например компрессорных и турбинных лопаток или пресс-форм. Турбинным лопаткам уделено особое внимание: эксплуатация в горячей газовой среде неизбежно ведет к износу, а ремонт требует высокой точности исполнения во избежание вибраций после установки восстановленных деталей обратно в газотурбинные агрегаты.

Традиционно ремонт лопаток предусматривает срезание поврежденных участков, а затем наращивание ручной сваркой с последующим шлифованием. Процесс очень трудоемок, а потому длителен и дорог, не говоря уже о высоких требованиях к квалификации вовлеченного персонала. Nikon считает, что новый аддитивный комплекс позволит сократить временные издержки на 65% и найдет применение в автомобильной, железнодорожной, машиностроительной и других отраслях.

Рабочий процесс начинается с фиксации детали, после чего 3D-сканер оцифровывает изделие и сравнивает текущую форму с исходной по CAD-модели. Затем программное обеспечение рассчитывает траекторию построения, необходимую для восстановления детали до первоначального вида. После наращивания процесс 3D-сканирования и сравнения с исходной моделью запускается заново, на этот раз для оценки результатов 3D-печати.

Отклонения не превышают 0,5 мм в горизонтальной плоскости и 1,5 мм в вертикальной, так что необходимость в механической постобработке сводится к минимуму. Мощность лазерного излучателя регулируется в режиме реального времени ради обеспечения максимальной стабильности построения и плотности наращиваемых участков без образования трещин.

Комплекс способен работать с различными марками сталей, а также никелевыми, титановыми и другими сплавами. Операторам предоставляется возможность ручной настройки параметров для работы с расходными материалами от сторонних производителей. 

Источник