3D принтер PrintLine3D M550

PrintLine3D M550 — аддитивная установка для высокоскоростной печати металлических изделий. Её ключевое преимущество — сочетание большой области построения 550x550x400 мм с компактными габаритами. Установка работает с титановыми, алюминиевыми и никелевыми сплавами и подходит для создания крупногабаритных деталей в аэрокосмической и инструментальной отраслях. Гибкая конфигурация (4, 6 или 8 лазеров) обеспечивает высокую производительность как при прототипировании, так и при серийном выпуске высоконагруженных компонентов.

Особенности

• Двунаправленное нанесение порошка: конструкция оснащена системой двунаправленного разравнивания порошкового слоя. Это сокращает время распределения порошка до 30%, существенно повышая общую скорость цикла печати.

• Оптимизированная гидродинамика защитного газа в рабочей камере обеспечивает мгновенное удаление побочных продуктов плавления, таких как дым и металлическая пыль. Это гарантирует высокую механическую однородность структуры. Даже при одновременной работе нескольких лазеров в зонах перекрытия их лучей отклонение механических свойств готового изделия не превышает 5%, а общая плотность деталей стабильно достигает значений более 99,9%.

• Полностью открытая архитектура системы предоставляет оператору гибкие возможности управления технологическим процессом. Пользователь может самостоятельно настраивать мощность и скорость сканирования лазера, изменять направление штриховки, а также калибровать параметры построения внешних поверхностей. Кроме того, технологическая независимость оборудования позволяет использовать для печати сертифицированные металлические порошки любых сторонних производителей.

• Масштабируемая оптическая система предлагает гибкие возможности конфигурирования в зависимости от производственных задач предприятия. Принтер может быть оснащен четырьмя, шестью или восемью волоконными лазерами, при этом мощность каждого излучателя подбирается индивидуально под требования к скорости и толщине спекаемых слоев и составляет 500 Вт, 700 Вт или 1000 Вт.

Высокая точность и качество аддитивного производства

Исключительная детализация элементов обеспечивается прецизионным селективным плавлением металлического порошка с возможностью регулировки толщины слоя в диапазоне от 20 до 120 мкм при диаметре лазерного пятна от 70 до 120 мкм. Стабильно высокие прочностные характеристики и точность геометрии достигаются за счет применения оптимизированных траекторий сканирования, а также строгого автоматического контроля концентрации остаточного кислорода в объеме рабочей камеры.

Сочетание минимальной толщины наносимого слоя и прецизионной фокусировки лазерного луча обеспечивает высокое качество поверхности, строгое соблюдение геометрических допусков и отличную воспроизводимость физико-механических свойств изделий. Применение прогрессивной оптической системы исключает искажения на периферии зоны спекания, гарантируя стабильность и неизменность характеристик лазерного излучения по всей площади платформы построения.

Оптическая система

Высокоточный комплекс оптической системы принтера PrintLine3D M550 построен на базе волоконного лазерного источника, коллиматора, двухосевого гальванометрического сканатора, F-theta линзы, оптоволоконного кабеля и сменного защитного стекла. Интеграция высококачественных компонентов от ведущих мировых производителей в единую структуру обеспечивает прецизионную точность позиционирования луча, стабильность заданной траектории и неизменность мощности излучения в процессе синтеза.

• В качестве базового излучателя в системе применяется высокопроизводительный волоконный лазер от IPG Photonics мощностью 500 Вт, 700 Вт или 1000 Вт. Данный источник лазерного излучения обладает высоким КПД и пиковой удельной мощностью при минимальном сопутствующем тепловыделении, что гарантирует абсолютную однородность характеристик луча во всех точках платформы построения.

• Высокочистый волоконный кабель QBH от IPG обеспечивает надежную доставку лазерного излучения к оптическому коллиматору. Коллиматор преобразует расходящийся световой поток в строго параллельный пучок, формируя заданный размер пятна фокусировки для прецизионной обработки материала.

• Цифровой двухосевой гальванометр от Scanlab обеспечивает высокоскоростное позиционирование луча со скоростью до 8 м/с. Сканирующая головка состоит из двух ортогонально расположенных прецизионных зеркал, каждое из которых управляется высокочастотным сервоприводом с обратной связью. Лазерный луч последовательно отражается от элементов X и Y, динамически изменяя свои координаты на плоскости по командам от управляющего контроллера принтера.

• Отраженный сканатором лазерный луч проходит через специализированный объектив F-theta от Sill Optics / II-VI, который эффективно устраняет геометрические искажения и обеспечивает плоскостное фокусирование в мелкодисперсное пятно постоянного диаметра в диапазоне от 70 до 120 мкм по всей рабочей площади. В целях защиты дорогостоящих оптических элементов от воздействия сварочного дыма и брызг расплавленного металла непосредственно под объективом смонтировано сменное кварцевое защитное стекло с просветляющим покрытием.

Система управления

В 3D-принтере PrintLine3D M550 реализована распределенная система управления под управлением 64-битной операционной системы Windows 10. Аппаратный комплекс объединяет персональный компьютер верхнего уровня, отвечающий за подготовку, нарезку моделей и передачу файлов по сети Ethernet, специализированный управляющий промышленный компьютер, программируемый логический контроллер (ПЛК), а также интуитивный сенсорный HMI-интерфейс для прямого взаимодействия с оператором.

ПК верхнего уровня осуществляет слайсинг моделей и передает файлы по Ethernet на промышленный компьютер, а оператор управляет процессами через сенсорный экран. Промышленный ПК через ПЛК контролирует подачу порошка, клапаны и защитные блокировки, а также отвечает за работу лазера и сканатора. Единая промышленная шина координирует приводы ракеля и платформы, системы термостабилизации, газоциркуляции, охлаждения лазера и модули онлайн-мониторинга качества слоя, ванны расплава и геометрии деталей.

Высокий уровень безопасности

Безопасность и стабильность работы PrintLine3D M550 гарантируются интеграцией более чем 10 специализированных технологий защиты, полностью исключающих риски возгорания и загрязнения рабочей зоны. При этом интеллектуальная система в режиме реального времени осуществляет непрерывный мониторинг технологических условий и ключевых параметров подачи защитного газа.

Герметичная дверь типа «перчаточный бокс» снабжена электронным замком с автоматическим управлением и двойной механической блокировкой. Любое нештатное открытие двери мгновенно активирует защитную сигнализацию, исключая аварийные ситуации. Встроенная двухперчаточная система с блокировочной панелью позволяет выполнять манипуляции внутри камеры без нарушения ее герметичности, а высококачественное натяжное уплотнение с автоматическим или ручным контролем гарантирует идеальную изоляцию рабочей среды.

Системы фильтрации и рециркуляции

Во время лазерного плавления металлического порошка выделяется большое количество пыли, способной ухудшить качество печати. Система циркуляционной очистки принтера PrintLine3D M550 оснащена трехступенчатым комплексом фильтрации: циклонным сепаратором, элементами первичной и финишной (тонкой) очистки. Система задерживает ≥99,95% мелкодисперсных частиц размером 0,4 мкм (коэффициент прохождения — менее 0,05%).

Система циркуляции и фильтрации.
1 — Блок фильтрации; 2 — Шкаф электроуправления; 3 — Узел пассивации; 4 — Пневматический блок; 5 — Контейнер для сбора отходов.

В состав фильтрационной системы входят датчик дифференциального давления и газоанализатор кислорода. Они обеспечивают непрерывный онлайн-мониторинг состояния фильтроэлемента и уровня кислорода. Взрывозащищенное исполнение установки полностью устраняет риски воспламенения или взрыва во время проведения сервисных работ и очистки.

Во время лазерного плавления вентилятор системы формирует отрицательное давление, направляя образующийся дым и конденсат в отсек фильтрации, укомплектованный циклонным сепаратором и фильтром класса H13. В сепараторе скорость загрязненного газового потока падает, за счет чего крупные частицы охлаждаются, отделяются и оседают в нижнем накопительном баке. Мелкодисперсная взвесь переносится газом в очистную камеру и задерживается фильтрующим элементом, тонкая внешняя пленка которого обеспечивает высокую газопроницаемость и эффективное пылеудержание. Прошедший через фильтр очищенный защитный газ нагнетается вентилятором обратно в рабочую зону по возвратному воздуховоду, замыкая цикл циркуляции.

Ступени очистки:

• Первая ступень - циклонный фильтр.
• Вторая ступень - постоянный фильтр. Эффективность: ≥ 99,95% (EN1822:2009) для частиц 0.12~0.25 мкм. Класс: H13. Время жизни фильтра зависит от условий эксплуатации. Теоретическое время работы фильтра достигает 80 000 часов (от даты изготовления). 
• Третья ступень - сменный фильтр тонкой очистки. Эффективность: ≥ 99,95% (EN1822:2009) для частиц 0.12~0.25 мкм. Класс: H13.

Функция "обратной продувки" - фильтрующая система имеет функцию самоочистки, которая позволяет продувать и очищать фильтр при помощи создания высокого давления в фильтре.

Система охлаждения

Для термостабилизации оптики PrintLine3D M550 применяется двухконтурный чиллер с деионизированной водой, мощность которого зависит от числа лазеров. Контур «холодной» воды отводит тепло от лазерного источника, а контур «теплой» воды охлаждает сканатор, расширитель пучка и головку, одновременно защищая линзы от выпадения конденсата. Система автоматически регулирует параметры по калибровочным данным, а встроенное водяное охлаждение блока гальванометров с двойным термоконтролем поддерживает их температуру с точностью ±1°C. Это компенсирует внешние колебания и тепловыделение, полностью предотвращая термическую деформацию зеркал и погрешности печати.

Механика

• Прецизионное перемещение поршней подачи порошка и построения по оси Z обеспечивается сервоприводами с высокоточными линейными энкодерами и дополнительно калибруется с помощью фирменного программного обеспечения.
• Система предварительной продувки рабочей камеры снижает концентрацию остаточного кислорода до 0,1–0,3% за 40–60 минут при объемном расходе защитного газа 50-80 л/мин, при этом его потребление непосредственно в процессе печати составляет всего 3-6 л/мин на один лазерный канал.
• Во время синтеза уровень кислорода непрерывно контролируется и удерживается на отметке ≤ 100 ppm с возможностью ручной настройки порогового значения и автоматическим оповещением в случае его превышения.
• Камера построения оснащена функцией предварительного нагрева платформы, регулируемой в диапазоне от 30 °C до 200 °C под требования конкретных материалов.

Программное обеспечение

Высокая производительность и эффективное управление процессами в 3D-принтере PrintLine3D M550 достигаются благодаря комплексному программному обеспечению, сопровождающему производство от подготовки CAD-моделей до онлайн-мониторинга печати. Цифровая экосистема этого промышленного комплекса полностью базируется на трех специализированных программных продуктах:

• EPControl: управляющее программное обеспечение с интуитивно понятным интерфейсом. Оно отвечает за позиционирование заготовок на платформе, калибровку лазерной системы, запуск аддитивного процесса в режиме «печать в один клик» и непрерывный мониторинг физических параметров (температуры, концентрации кислорода и давления инертного газа) во время рабочего процесса.

• EPHatch: специализированное программное обеспечение для подготовки параметров штриховки и распределения энергии лазера. ПО автоматически идентифицирует различные зоны детали (основное тело, верхние и нижние поверхности) и предоставляет оператору полностью открытую архитектуру для тонкой настройки мощности лазера, скорости сканирования и шага экспозиции. Это позволяет адаптировать принтер под производство изделий с уникальной геометрией и синтез новых металлических сплавов.

• VoxelDance Additive: CAM-система для предпроизводственной подготовки данных. Программа обеспечивает быстрое автоматическое исправление геометрических ошибок полигональных сеток, эффективную двухмерную и трехмерную раскладку множества деталей на платформе (2D/3D Nesting), а также автоматическую генерацию продвинутых поддерживающих структур для аддитивного металлического производства (SLM/MPBF), что минимизирует коробление деталей и значительно сокращает время подготовки файлов к печати.

В нашей компании вы можете заказать 3D принтер по металлу PrintLine3D M550 или оборудование других брендов с доставкой в любой регион России.