Быстрое производство на основе цифровых моделей. Установки селективного лазерного спекания компании EOS.

Цели и задачи ИПЦ«ПРОМЕТЭН»

Используя изделий различных областей промышленности, медициИННОВАЦИИ И НАНОТЕХНОЛОГИИ (Президентская программа) приносить реальную пользу и ощутимую прибыль людям - отечественным производителям и потребителям ны и архитектуры.

Оказывать инжиниринговый сервис высочайшего уровня и полный комплекс услуг по разработке и изготовлению «под ключ»

Применять лучшие мировые технологии проектирования и изготовления в отечественных изделиях

Обеспечивать оптимизацию затрат на этапе разработки и испытания изделий с целью получения максимальной временной и финансовой выгоды для наших заказчиков

Цели и задачи быстрого прототипирования

БЫСТРО увидеть результат
КАК МОЖНО РАНЬШЕ проверить идею в действии
КАК МОЖНО СКОРЕЕ представить потенциальным покупателям новый продукт
ОПЕРЕДИТЬ конкурентов на рынке

История развития технологий быстрого прототипирования

SLA – стереолитография

FDM – нанесение расплавленного полимера

LOM – послойное склеивание бумаги

SLS – селективное лазерное спекание

Начало 80-х: Стереолитография

Поиск путей. Поиск материалов
Жидкие полимеры
SLA – Stereo Lithography Apparatus
Жидкие светоотверждаемые полимеры

Особенности стереолитографии

Первая технология быстрого прототипирования, получившая широкое распространение
Относительно низкая стоимость
Простота процесса
Использует жидкий светоотверждаемый полимер

Применение стереолитографии
Натурные и масштабные макеты (прототипы)

Мастер-модели

Недостатки стереолитографии
Требует дополнительной полимеризации после выращивания

Длительная экспозиция или пост-полимеризация (например, под воздействием солнечных лучей) может привести к короблениям детали

Детали очень хрупкие, с линейчатыми поверхностями

Дальнейшая обработка готовых деталей не допускается

Обычно требуются поддерживающие структуры

Неполимиризованные материалы токсичны -  Требуется вентиляция.
 Ограниченный набор материалов
 По-прежнему далеко до реального изделия

Конец 80-х: FDM

Fused Deposition Modeling – моделирование нанесением расплавленного полимера
Основа технологии – нагрев и выдавливание нитевидного полимера

Более широкий по сравнению с SLA спектр материалов:
полиэстер, ABS, эластомеры и воскообразные материалы для выплавляемых моделей.

Увеличены габаритные размеры до 600*600*500

Возможность использовать два материала

Применение FDM
Натурные и масштабные макеты (прототипы)
Мастер-модели
Выжигаемые модели

Недостатки FDM
Достаточно медленный процесс
Дополнительное выравнивание слоя не предусмотрено, и слой имеет отклонения от плоскости, чаще всего уклон
Требуются поддерживающие структуры
Не так распространена, как SLA and SLS, но обеспечивает неплохие характеристики материалов.
 Все еще далеко до реального изделия…

Конец 80-х: LOM

Laminated Objects Manufacturing – моделирование склеиванием листовых материалов
 Основа технологии – склеивание листов материала.
Обычно – бумага
Возможно применение полимеров и металла

Особенности LOM

Модель формируется из склеиваемых слоев бумаги (возможно полимера, металла)
Низкая стоимость
Т.к. отсутствуют химические реакции, можно выращивать детали большого размера
Неокрашенная модель имеет структуру, сходную с текстурой дерева
Материал за пределами модели удаляется «штриховкой» (разрезанием) листа
Не требуются дополнительные операции выравнивания слоя

Применение LOM
Натурные и масштабные макеты (прототипы)

Мастер-модели для литья

Лазерное спекание – ключевая технология для e-Manufacturing

Прямой, полностью автоматизированный, последовательный процесс слой за слоем, функционально оптимизирован

Системы лазерного спекания EOSINT
Функционально-оптимизированные системы для электронного производства e-Manufacturing

e-Manufacturing для различных изделий

Оптимизированные системные решения для e-Manufacturing

Стилевые модели, функциональные прототипы, шаблоны и формы для различных видов литья, готовые изделия и запасные части
EOSINT P      Лазерное спекание полимеров

Вставки прессформ для литья под давлением и литейные формы, прототипы и готовые изделия
EOSINT M   Прямое лазерное спекание                                                         металлов

Песчаные формы и вставки для литья металлов
EOSINT S    Лазерное спекание песка

EOSINT P: Лазерное спекание полимеров

Приложения
DirectPart®
Стилевые модели
Функциональные прототипы
Малые серии

DirectPattern®
Шаблоны для вакуумного литья
Выжигаемые модели для литья

EOSINT M: Direct Metal Laser-Sintering (DMLS)                   Прямое лазерное спекание металлов

Приложения

DirectTool®
Прессформы для литья под давлением
Формы для литья металлов
Другие инструменты, напр., вырубные и гибочные штампы, фильеры и т.д.
Фиксаторы, вставки и т.д.
DirectPart®
Прототипы отливок или готовые изделия
Эксклюзивные, единичные детали
Малые серии

EOSINT S: Лазерное спекание литейного песка
Приложения
DirectCast® - Песчаные вставки и формы для литья металлов
Двигатели
Насосы
Гидравлические устройства
Корпуса
Специальное литьё

e-Manufacturing
Быстрое, гибкое и экономичное производство напрямую из электронных данных

Преимущества e-Manufacturing - Примеры

Быстрая разработка изделия
Сокращение времени выхода на рынок
Снижение стоимости разработки
Снижаются риски

Новая модель бизнеса
Повышается экономичность производства малых серий
Доступно большее число вариантов изделия
Заказные варианты в рамках больших серий
Запчасти по заказу

Преимущества e-Manufacturing - Примеры
Свобода конструирования
Функциональная интеграция
Минимум технологических ограничений к конструкции
«Сделать невозможное»

Гибкие производственные стратегии
Безынструментальное производство
Оптимизированное «пакетное» производство
распределенное (децентрализованное) производство

Лазерное спекание – ключевая технология для e-Manufacturing

Прямой процесс
из CAD через EOSINT к детали без инструмента, программирования и т.п.

Автоматический процесс

Непрерывный процесс без участия человека
Высочайшая производительность

Последовательный процесс
Аддитивный процесс
Эффективный и гибкий

Лазерное спекание – ключевая технология для e-Manufacturing
Слой за слоем
Изделие растет послойно
Свобода творчества
Не требуются поддерживающие структуры

Функциональная оптимизация
Системы EOSINT, процессы и материалы разработаны и оптимизированы для промышленных приложений. Например:
Прессформы для литья под давлением с помощью DirectTool® и EOSINT M
Песчаные формы и вставки с помощью DirectCast® с EOSINT S
Выжигаемые модели и шаблоны для литья с помощью DirectPattern® и EOSINT P

EOSINT на этапах жизненного цикла
Пример: Зубчатый шкив
Функциональный прототип из металла, Поставка в течение 1 дня  (DirectPart® и EOSINT M)

EOSINT на этапах жизненного цикла
Пример: Пылесос
Функциональные прототипы (детали и сборки) из полиамида (DirectPart® и EOSINT P)

Пример: Дизайнерская серия очков
Небольшой объем изделий с помощью DirectPart® и EOSINT P

Пример: Корпус слухового аппарата
Заказное производство с использованием DirectPart® и EOSINT P

Пример: Производство лабораторных центрифуг
Производство нового, интегрированного устройства с DirectPart® и EOSINT P

Пример: Серийное производство электросоединителей
Серия (>100,000) с  DirectTool® и EOSINT M

Пример: система климат-контроля
Запчасти по запросу с помощью DirectPart® и EOSINT P

EOS - Worldwide Presence

Some of our customers

Наиболее значимые инновации EOS (I)

Система лазерного спекания для больших объемов (EOSINT P/S)
Технология слоев 20 мкм (EOSINT M)
EOSPACE Software (EOSINT P)
surface-based
placement and
automatic
capacity
enhancement

Наиболее значимые инновации EOS (II)
IPCM (Integrated Process Chain Management) (EOSINT P/S)
PrimeCast (EOSINT P)

Двойная лазерная система (EOSINT S)

Система качества

Сертификация по ISO 9001
Начиная с 1998 г.

Комплекс предоставляемых услуг ИПЦ «ПРОМЕТЕН»:
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ:
Проектирование и Разработка электронных моделей и проектной документации для разнообразных изделий в программном комплексе Pro/Engineer
Проектирование и изготовление технологической оснастки, литейных форм среднего и повышенного уровня сложности
Оказание консультационных услуг по использованию передовых технологий проектирования для промышленных предприятий и инжиниринговых фирм
Обучение современным методам проектирования
 
БЫСТРОЕ ПРОТОТИПИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО:
Производство прессформ различных уровней сложности
Малые партии изделий и опытных образцов
Концептуальные модели
Функциональные металлические и пластиковые прототипы
Наглядные прототипы
Эксклюзивные изделия
Изделия с неразъемными соединениями
Имплантаты для различных областей медицины
Архитектурные макеты сооружений и рельефов местности в масштабе
Скульптуры с использованием технологии лазерного сканирования
Объемное лазерное сканирование

Используемые технологии:

Установка EOSINT P700

Основные характеристики
 
Эффективный строительный объём -  700x380x580
Скорость выращивания (зависит от материала)  - 10-25 мм/час
Толщина слоя - 0.15 мм 

Используемые материалы:
Алюмид (наполненный алюминиевым поро-
шком полиамид) 
Полиамид  PA 2200
 Полиамид PA 3200 GF (стеклонаполненный)
 Полиамид PA 2210 FR (огнеустойчивый)
Полистирол PrimeCast 100

Система EOSINT P700 предназначена для прямого производства методом лазерного спекания из различных видов пластиков. Система применяет при изготовлении:
малых и средних серий готовых изделий
запасных частей
функциональных прототипов изделий
шаблонов для  литья

Установка EOSINT М270

Основные характеристики EOSINT M 270
 
Эффективный строительный объём -  250x250x215
Скорость выращивания (зависит от материала)  -   2-20 мм³/сек
Толщина слоя       -   0.02-0.1 мм 
Система EOSINT M270 предназначена для прямого производства методом лазерного спекания из различных видов металлов
готовых изделий (в том числе и малые серии )
функциональных прототипов
вставок пресс-форм
запасных частей

Материалы и области их применения
 
DirectMetal 20 – порошок на основе бронзы.
 для формообразующих вставок пресс-форм  для отливки небольшого количества деталей при стандартных параметрах литья под давлением
функциональных деталей и прототипов

DirectSteel 20 – порошок на основе cтали.  
Для формообразующих вставок пресс-форм  для отливки большого количества деталей при стандартных параметрах литья под давлением
формообразующих вставок литьевых форм для литья металлов
нагруженных деталей штампов
нагруженных функциональных деталей и прототипов

MaragingSteel MS1 (мартенситная сталь)– мартенситная сталь в виде высокодисперсного порошка.
Для формообразующие вставки пресс-форм для литья практически всего спектра термопластов (ресурс вставок достигает нескольких миллионов циклов)
формообразующие детали литьевых форм для литья цветных метало (ресурс вставок – несколько тысяч отливок) 
промышленных функциональных деталей, прототипов и запасных частей

StainlessSteel 17-4 (нержавеющая сталь)– нержавеющая сталь в виде высокодисперсного порошка.
различных инженерных приложениях.
Для функциональных прототипов, малых серий деталей и запасных частей
деталей требующих высокой коррозионной стойкости
деталей с хорошей вязкостью и пластичностью
 
CobaltChrome MP1 - высокодисперсный порошок на базе кобальта, хрома и молибдена. Этот материал относится к классу суперсплавов и характеризуется исключительными механическими свойствами (прочность, твердость и др.), коррозионной и температурной стойкостью.
 биомедицинских имплантантов (спинные позвонки, коленные суставы, суставы таза, зубы )
 деталей, требующих сохранения высоких механических свойств в широком диапазоне температур (500-1000º С) и функционирующих в агрессивных средах.
сильнонагруженные детали с миниатюрными элементами (тонкие стенки, стержни др.) 

CobaltChrome SP1- высокодисперсный порошок на базе кобальта, хрома и молибдена.
 
Применяется при зубном протезировании для изготовления коронок, мостов и т.д.