3D принтер Eplus3D EP-M150 Pro

Eplus3D EP-M150 Pro — компактный и высокоточный промышленный 3D-принтер, работающий по технологии селективного лазерного плавления металлических порошков (MPBF / SLM). Данная аддитивная установка разработана специально для серийного производства мелкогабаритных изделий, стоматологического протезирования, ювелирного дела, а также для проведения лабораторных исследований в НИИ и конструкторских бюро. Благодаря открытой системе параметров и экономичному расходу материалов, металлический 3D-принтер EP-M150 Pro является золотым стандартом в сфере высокоточной трехмерной печати металлом.

Eplus3D EP-M150 Pro доступен в конфигурации с одним или двумя лазерными источниками 500 Вт, 700 Вт и 1000 Вт, что позволяет оптимизировать систему под задачи высокоточного и высокопроизводительного аддитивного производства деталей. Комплекс полностью совместим с наиболее востребованными металлическими порошками, включая сплавы на основе титана, алюминия и никеля, мартенситностареющие и нержавеющие стали, а также кобальт-хромовые соединения.

Высокая точность и качество аддитивного производства

Высокая детализация изделий достигается за счет прецизионного послойного селективного плавления металлического порошка при толщине слоя от 20 до 120 мкм и малом диаметре пятна фокусировки лазера в 70 мкм. Стабильно высокое качество 3D-печати также обеспечивается уникальной траекторией сканирования и жестким контролем концентрации остаточного кислорода в рабочей камере. 

Минимальная толщина слоя в сочетании со сфокусированным лазерным лучом гарантирует отличную шероховатость поверхности, строгую геометрическую точность и высокую повторяемость синтезируемых деталей. Благодаря использованию передовой оптической схемы, характеристики лазерного излучения остаются неизменными по всей площади платформы построения, а при работе в двухлазерном режиме погрешность позиционирования в зоне перекрытия и сшивки лазеров не превышает ±0,15 мм.

Высокая эффективность

В зависимости от производственных задач принтер комплектуется одной или двумя лазерными системами суммарной мощностью до 2 кВт (при установке лазеров 1000 Вт). Интеграция двухлазерной конфигурации в сочетании со специальными высокопроизводительными режимами сплавления, позволяющими увеличивать толщину слоя до 120 мкм без потери качества и обеспечивает значительный рост производительности оборудования по сравнению с однолазерными аналогами.

Оптическая система

Оптическая система принтера EP-M150 Pro является прецизионным комплексом, в состав которого входят волоконный лазерный источник, коллиматор луча, двухосевой гальванометрический сканатор, F-theta линза, оптоволоконный кабель и защитное сменное стекло. Для обеспечения максимальной стабильности траектории и мощности излучения Eplus3D использует компоненты от ведущих мировых производителей.

• Источник лазерного излучения (IPG Photonics): В качестве базового излучателя применяется высокопроизводительный волоконный лазер мощностью 500 Вт, 700 Вт и 1000 Вт (в конфигурациях с одним или двумя лазерами). Он характеризуется высоким КПД, пиковой удельной мощностью, минимальным сопутствующим тепловыделением и гарантирует высокую однородность луча во всех точках платформы построения.

• Оптический коллиматор и оптоволокно (QBH / IPG): Высокочистый волоконный кабель доставляет излучение к коллиматору, который преобразует расходящийся световой поток в строго параллельный пучок с заданным размером пятна фокусировки.

• Гальванометрический сканатор (Scanlab): Высокоскоростное позиционирование луча (до 8 м/с) реализуется с помощью цифрового двухосевого гальванометра (сканирующей головки). Сканатор состоит из двух прецизионных зеркальных элементов (X и Y) с ортогональным расположением. Каждое зеркало приводится в движение высокочастотным отклоняющим двигателем (сервоприводом с обратной связью). Луч последовательно отражается от зеркала X на зеркало Y, меняя координату по командам от контроллера принтера.

• F-theta линза и защитная оптика (Sill Optics / II-VI): Отраженный сканатором луч проходит через специализированный объектив F-theta. Линза устраняет геометрические искажения и обеспечивает плоскостное фокусирование луча в мелкодисперсное пятно постоянного диаметра (70 мкм) по всей рабочей зоне. Для защиты дорогостоящей оптики от сварочного дыма и брызг металла под объективом установлено кварцевое сменное защитное стекло с просветляющим покрытием.

Система управления

3D-принтер EP-M150 Pro оснащен распределенной системой управления под управлением 64-битной ОС Windows 10. Комплекс состоит из ПК верхнего уровня (подготовка и нарезка моделей с передачей файлов по Ethernet), управляющего промышленного компьютера, ПЛК и сенсорного HMI-интерфейса.

Через промышленную шину система объединяет и координирует работу ключевых узлов: лазера и гальванометра, приводов платформ, систем газовой циркуляции, климат-контроля, чиллера и подогрева платформы построения. ПЛК отвечает за автоматику: клапаны, механизмы укладки и датчики безопасности. Промышленный ПК также обрабатывает траектории сканирования и интегрирован с модулями онлайн-мониторинга (контроль порошкового слоя, ванны расплава, геометрии и мощности лазера). Фирменное ПО предоставляет пользователю инструменты для сквозного контроля процесса, мониторинга систем и архивации параметров качества.

Системы фильтрации и рециркуляции

Во время лазерного плавления металлического порошка выделяется большое количество пыли, способной ухудшить качество печати. Система циркуляционной очистки принтера EP-M150 Pro 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%).

1 - Бак фильтра грубой очистки (первая ступень очистки); 2 - Дренажная емкость; 3 - Бак фильтра тонкой очистки (вторая ступень очистки); 4 - Газовый ресивер; 5 - Газовый фильтр; 6 - Клапан газового фильтра; 7 - Клапан аспирации газа; 8 - Циклонный сепаратор; 9 - Клапан газового фильтра; 10 - Циклонный насос.

Система рециркуляции работает по следующему принципу: газовый насос создает отрицательное давление, направляя образующиеся при плавлении порошка дым и пыль в блок фильтрации. Там скорость газового потока снижается. Крупные фракции охлаждаются, отделяются и собираются в дренажную емкость циклонного сепаратора. Мелкие частицы проходят дальше и улавливаются поверхностями фильтрующих элементов со специальным высокопроницаемым покрытием. Очищенный газ выводится через вытяжку или возвращается в рабочую камеру. Это поддерживает чистоту и стабильность газовой среды при плавлении.

Ступени очистки:

Система охлаждения

Принтер оснащен двухконтурным жидкостным чиллером, обеспечивающим рециркуляцию холодной и теплой воды. Система стабилизирует работу оборудования, охлаждая не только оптику, но и сопутствующие узлы, а также эффективно предотвращает образование конденсата на поверхностях. В качестве теплоносителя используется деионизированная вода. Максимальный объём холодной среды составляет 13 л, теплой - 5 л.

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 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.
• Безопасность и стабильность работы Eplus3D EP-M150 Pro обеспечиваются интеграцией более чем 10 специализированных технологий защиты, предотвращающих риски возгорания и загрязнения рабочей зоны. Интеллектуальная система осуществляет непрерывный мониторинг технологических условий и параметров подачи защитного газа в режиме реального времени.

Замкнутая экосистема рециркуляции металлического порошка для SLM-принтера Eplus3D EP-M150Pro.

Цикл начинается на станции просеивания металлического порошка, которая очищает и просеивает порошок от крупных конгломератов. Затем готовый материал перемещается в верхний бункер 3D-принтера. В самом принтере происходит послойное лазерное плавление деталей в защитной среде инертного газа. После завершения печати неиспользованный порошок собирается с помощью cистемы сбора неиспользованного порошка. На финальном этапе этот материал возвращается обратно на просеивание, замыкая безопасный и безотходный производственный цикл.

Программное обеспечение

Эффективное управление технологическим процессом и высокая производительность 3D-принтера Eplus3D EP-M150 Pro обеспечиваются комплексным программным решением, которое охватывает все этапы производства — от подготовки CAD-моделей до контроля печати в реальном времени. Экосистема ПО промышленного комплекса базируется на трех ключевых программных продуктах:

• EPControl: фирменное 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.

Примеры готовых изделий

Видеообзор 3D-принтеров Eplus3D

Компания 3DVISION - официальный дистрибьютор Eplus3D