В докладе ведущей консалтинговой компании SmarTech Analysis «Рынок услуг аддитивного производства металлами: 2020-2029» исследователи подчеркивают важность того, чтобы конструкторские бюро внедряли 3D-технологии в отрасли конечного потребления. В отчете также описывается, как металл, разработанный для аддитивной технологии, зарекомендовал себя в качестве подходящего материала для производственного процесса. 3D-печать сплавами вплотную приблизилась к традиционным технологиям изготовления продукции. Но есть серьезные проблемы, одна из которых – ограниченное разнообразие материалов для работы.

Предложение российского алюминиевого гиганта Русал

Компания по выпуску алюминиевых продуктов Rusal America объявила о добавлении нового портфеля порошковых материалов, который включает составы для аддитивного производства. Корпорация, которая является второй по объему добычи алюминия, начала осваиватьрынок металлических порошков,  следуя тенденциям, изложенным в отчете SmarTech. В пакет Русал вошли 4 литейных сплава на базе Al-Si, а также 5 специализированных составов для применения в аэрокосмической индустрии или в машиностроении. Это наглядный образец того, как опытные изготовители деталей из алюминия видят решение, когда подключаются аддитивные методы.

Одна из причин, по которой Русал начал разрабатывать новые образцы из алюминия для индустрии аддитивного производства, заключается в участии компании в исследованиях и создании алюминиевых сплавов в Институте легких материалов и технологий.

Металлические порошки для аддитивного построения объектов разработаны материаловедами Русала для улучшения прочности и долговечности конечной продукции при максимальном снижении затрат. Для того чтобы такая работа осуществилась, исследователи корпорации выяснили, что порошкообразное вещество должно быть заранее легировано необходимыми химическими элементами. Иными словами, здесь нет керамических или нанодобавок, а порошки распыляются исключительно по экологичной технологии ALLOW, которая является лучшим источником получения алюминия с пониженной концентрацией выбросов углерода. Углеродный след инновационного способа получения на 75% меньше, чем среднемировой показатель среди металлургических заводов. Чтобы обеспечить прозрачность и подотчетность, все ресурсы в портфеле поставляются с подтверждающим углеродным сертификатом третьей стороны.

Некоторые из базовых образцов пакета металлических порошков для аддитивных технологий включают RS-230, сплав алюминия и меди неподверженный растрескиванию и стабильный при температуре до 250°C. Еще один вариант в наборе – состав RS-553. Этот сплав Al-Mg-Sc создан для применения в аэрокосмической промышленности. В сплаве задействован легирующий компонент скандий, который по своим свойствам идентичен предназначенному для аддитивного производства Al-Sc, но с более низкой себестоимостью.

SmarTech Analysis обращает внимание, что в прошедшем году на алюминиевые сплавы пришлось около 10% общего объема металла, использованного при печати на 3D-оборудовании, что привело к увеличению масштабов поставок порошкового алюминия на 43%. В свою очередь, ряд компаний начали квалифицировать материал для применения в своих системах, включая VELO3D и Optomec.
Металлическое аддитивное производство продолжает развиваться, чтобы лучше отвечать потребностям классического выпуска изделий в мировой промышленности. Например, портал 3DPrint.com сообщил о новом калькуляторе для компаний, думающих о переходе на высокоскоростную струйную 3D-печать ExOne для обеспечения собственных потребностей в металлических деталях.

Инновационный онлайн-инструмент Production Metal Cost Calculator предлагает производителям рассчитать стоимость связующего для струйной обработки прецизионной металлической детали, что дает им возможность быстро сравнить производственные затраты на использование металла компании ExOne с традиционным перечнем расходов на выпуск готовых образцов.

Чтобы 3D-печать металлом вытеснила классические методы изготовления в таких крупных отраслях, как аэрокосмическая и автомобильная, необходимо учитывать массу факторов, в том числе:
•    процент повторно используемого металлического аддитивного порошка;
•    возраст и техническое обслуживание 3D-принтеров, работающих со сплавами;
•    назначение детали.

Несмотря на эти проблемы, в следующем десятилетии трехмерная печать металлами уже будет считаться традиционным способом производства.