Nikon SLM Solutions

To nejlepší z 3D tisku kovů pro vaši výrobu

Jako vynálezci postupu selektivního laserového tavení kovových prášků (SLM) se němečtí Nikon SLM Solutions věnují vývoji a výrobě nejpokročilejších systémů aditivní výroby pro průmysl.

Společnost, nově už plně pod křídly silného vlastníka, korporace Nikon, je průkopníkem v oblasti vícelaserových řešení. Nejnovější řešení NXG XII 600 využívá hned 12 laserů současně. Svou první SLM tiskárnu firma instalovala už před 16 lety, dnes jich po celém světě najdeme více než 650. Slouží spolehlivě u nejvýznamnějších značek v řadě oblastí – od strojírenských obrů přes známé automobilky až po výrobce z letectví a kosmonautiky. Kromě samotného 3D tisku kovů se společnost věnuje také vývoji kovových slitin.

Otevřená architektura systémů Nikon SLM Solutions umožňuje uživatelům přizpůsobit si výrobní proces na míru. Rozsáhlé zkušenosti a technologické know-how společnosti podporují vývoj výrobků, konkurenceschopnost a tvůrčí přístup k inovacím.

3Dwiser je oficiálním dodavatelem aditivních řešení Nikon SLM Solutions.

NXG XII 600 je navržena pro velkosériovou výrobu. Stojí na čtyřech základních principech: produktivita, velikost, spolehlivost a bezpečnost. Řešení s 12 lasery – každým o výkonu 1000 W – mění možnosti dodavatelského řetězce a pojetí logistiky a skladování. Začlenění tohoto řešení do tradičních výrobních linek znamená průlom v aditivní výrobě z kovů. Model NXG 600E možnosti dále rozšiřuje o tisk velmi velkých kovových dílů – výška stavební komory dosahuje rovnou 1,5 metru.

20× rychlejší

než standardní řešení s jedním laserem

5× rychlejší

než řešení Nikon SLM Solutions se čtyřmi lasery

Klíčovými parametry jsou produktivita a nižší náklady na jeden díl, tedy i:

Nejvyšší dostupná rychlost a produktivita respektující průmyslové standardy.
Až 20× vyšší rychlost ve srovnání se standardním jednolaserovým systémem.
Až 5× vyšší rychlost oproti kvalitnímu čtyřlaserovému systému.
Dvojnásobná skoková rychlost umožňuje tisk až 1000 cm³/h.
Bezkonkurenční výkon 10 000 kilogramů dílů vyrobených za jediný rok (NXG XII 600).

Velikost rozhoduje, řada NXG nabízí největší stavební obálku:

Možnost tisku velkého dílu, nebo více malých součástek v jedné úloze.
Stavební obálka 600 × 600 × 600 milimetrů (NXG XII 600) či rovnou 600 × 600 × 1500 milimetrů (NXG 600E) pro kovové díly.
Velká stavební komora o objemu 216 (NXG XII 600) nebo 540 litrů (NXG 600E).

o 40 % kratší

čas mezi zpracováním po sobě jdoucích úloh

až 540 litrů

objemu stavební komory pro tisk z kovových prášků

Středový rám

Rozměry: ∅ 560 × 427,5 mm
Hmotnost: 120 kg
Materiál: IN 718
Doba výroby: 69 hodin

Pouzdro elektromotoru (Porsche)

Rozměry: 590 × 560 × 367 mm
Hmotnost: 15,5 kg
Materiál: ALSI10MG
Doba výroby: 21 hodin

První čtyřlaserový systém pro aditivní výrobu z kovů na trhu – SLM 500 – umí využívat jednotlivé lasery nezávisle nebo paralelně a umožňuje tak zvýšit rychlost výroby o 90 % oproti řešením se dvěma lasery.

Z vlastností tiskárny:

Stavební obálka 500 × 280 × 365 mm.
Vícelaserové řešení (dva, nebo čtyři lasery).
Vyhrazený materiál.
Automatizovaná manipulace s práškem.
Permanentní filtr.
Systém na klíč zahrnuje stanici pro odstraňování dílů.

SLM 500, nejvýkonnější a nejefektivnější systém ve své kategorii, byl navržen pro bezpečnou obsluhu a snížení celkových provozních nákladů. Obsluha stroje pracuje oddělena od práškového materiálu díky uzavřené smyčce manipulace s práškem, která zahrnuje automatické síto i plnění práškem. Vyjímatelná stavební komora je navržena s ohledem na sériovou výrobu, zkracuje prostoje stroje na minimum. Zatímco z komory po dotisknutí vyjímáte výtisky v externí stanici, v druhé tiskové komoře vložené do tiskárny už tisknete další úlohu.

Patentovaná strategie překrývání více laserů zajišťuje konzistentní kvalitu výtisků. Uživatelé mají k dispozici 400W a 700W lasery, takže si mohou předem zvolit výkon laseru odpovídající vybranému materiálu, s možností zvýšení výkonu pro tvorbu silnějších vrstev pro další zvýšení produktivity.

Třetí generace řešení SLM 280 Production Series vyniká ve výrobních provozech napříč odvětvími. Je vybavena více lasery, uzavřenou smyčkou manipulace s práškem a vylepšeným řízením procesu. Ideální nasazení nachází v náročných aplikacích vyžadujících vysokou produktivitu.

Z vlastností tiskárny:

Stavební obálka 280 × 280 × 365 mm.
Vícelaserové řešení (dva lasery).
Vyhrazený materiál.
Automatizovaná manipulace s práškem.
Permanentní filtr.

Se stavební podložkou o 25 % větší než u standardních strojů střední velikosti, aby se na ni vešlo více dílů, je výkonné vícelaserové řešení SLM 280 PS určeno pro produkční aditivní výrobu. Využívá patentovanou strategii skenování více lasery, která minimalizuje rušivý vliv sazí, upravuje spojení vrstev a přináší výsledky se stejnou hustotou a mechanickými vlastnostmi jako u řešení s jediným laserem.

Uzavřená smyčka manipulace s práškem zvyšuje bezpečnost i kvalitu materiálu. Modul permanentního filtru zachycuje částice sazí a kondenzátu z proudu procesního plynu. Filtr je čištěn plynem, odpadní materiál je pokryt inhibitorem a vysypán do zásobníku k suché likvidaci, zatímco čistý plyn se vrací do procesní komory.

3D tisk kovů využívající více laserů a uzavřenou smyčku manipulace s práškem. SLM 280 2.0 je ideální pro středně až velkoobjemovou výrobu kovových aditivních dílů a prototypů.

Z vlastností tiskárny:

Stavební obálka 280 × 280 × 365 mm.
Vícelaserové řešení (twin).
Vícemateriálové řešení.

Robustní systém pro selektivní laserové tavení SLM 280 2.0 (druhá generace) nabízí patentovanou vícelaserovou technologii s až dvěma vláknovými lasery, které operují ve stavebním objemu tiskárny prostřednictvím 3D skenovací optiky. Vícelaserové systémy mohou dosáhnout rychlosti tisku o 80 % vyšší než jediný laser a patentované obousměrné nanášení prášku minimalizuje výrobní čas tím, že snižuje počet průchodů potřebných k nanesení čerstvého prášku během tisku.

Přepadové láhve vybavené standardním filtrem prášku PSM usnadňují přenášení materiálu mezi filtrem a strojem a omezují tak kontakt obsluhy se sypkým práškem. Síta PSM a sady pro výměnu prášku přinášejí uživatelům pružnou možnost změny materiálu při zachování kvality prášku v inertní atmosféře.

3D tištěná konzole mechanismu vztlakových klapek letadla (ASCO)

Tloušťka vrstev: 30 μm
Materiál: Ti6Al4V
Doba výroby: 1 den 19 hodin 11 minut

Kompaktní, přesná 3D tiskárna kovů s vysokým výkonem pro aplikace s malým objemem prášku. Nejmenší stroj z rodiny řešení Nikon SLM Solutions je vhodný pro různé uživatele a aplikace – od rychlé výroby prototypů přes malosériovou výroby až po výzkum a vývoj.

Z vlastností tiskárny:

Stavební obálka 125 × 125 × 125 mm.
Jednolaserové řešení.
Možnost volby různých materiálů.

SLM 125 nabízí větší stavební podložku a výkonnější laser než stroje podobné velikosti v dané kategorii. Představuje flexibilní výrobní systém, který vyhovuje specifickým potřebám uživatelů: Začínající uživatelé aditivní výroby kovů mohou vyvíjet procesy, které pak lze škálovat na větší SLM systémy, výzkumné ústavy využijí sadu pro vývoj materiálů a výrobní provozy mohou prototypovat, vyrábět malé série a kvalifikované výrobní komponenty. Na SLM 125 lze zpracovávat všechny prášky pro selektivní tavení laserem, včetně reaktivních materiálů.

Nejmenší tiskárna Nikon SLM Solutions obsahuje i v kompaktním provedení řadu špičkových funkcí známých z větších řešení. Stavební podložku lze předehřát až na 200 °C a standardní 400W vláknový laser přináší nejvyšší výkon nabízený u malých strojů. Umožňuje replikovat výrobní nastavení s až o 80 % menším množstvím kovového prášku než jiné systémy.

Příklady uplatnění podle odvětví

Odstartujte s aditivní výrobou pro letecký, kosmický a obranný průmysl. Řešení Nikon SLM Solutions pomáhají splnit přísné oborové normy a certifikace pro výrobu složitých dílů, které nelze obrábět, a zlepšit výkonnost a funkčnost součástí. Selektivní laserové tavení přináší konstruktérům nejen tvarovou svobodu při navrhování, ale také možnost sdružovat díly dohromady za účelem snížení hmotnosti a nákladů a strategicky rozhodovat o rozmístění hmotnosti, kde je potřeba.

Více informací a ukázkové aplikace z praxe ►

Zrychlete vývoj dílů pro automobilový průmysl s pomocí aditivní výroby. Přední OEM a Tier 1 výrobci v této oblasti budují pružnější dodavatelské řetězce budoucnosti, díky kterým dostanou své výrobky rychleji na trh. Snižte náklady a současně zlepšete funkčnost s topologickou optimalizací součástí. Zpožďuje se výroba potřebných nástrojů? S technologií Nikon SLM můžete zaplnit mezeru mezi prototypováním a sériovou výrobou v objemech, které by jinak byly nákladné a časově náročné.

Více informací a ukázkové aplikace z praxe ►

Zvyšte výkon díky aditivní výrobě pro energetiku. Odvětví je známé nízkými objemy velmi různorodé produkce, což vyžaduje životaschopnou výrobní linku pro vysoce agilní prostředí. Objemy výroby se pro jeden díl pohybují v rozmezí stovek až tisíců kusů ročně. Eliminace nástrojů, vysoká pružnost při navrhování a možnost okamžitě změnit plán výroby jsou klíčovými faktory umožňujícími inteligentní a štíhlý dodavatelský řetězec.

Tradiční obchodní model provozovatelů energetických systémů zahrnuje příliš mnoho kapitálu vázaného ve formě náhradních dílů – z důvodu dodacích lhůt a vysokých nákladů na odstávku zařízení. S technologií aditivní výroby lze počítat s výrobou a dodávkou potřebných dílů v řádu dnů oproti týdnům nebo měsícům, což umožňuje co nejefektivnější scénář výroby přesně na čas.

Více informací a ukázkové aplikace z praxe ►

Selektivní tavení laserem (SLM) se stále častěji používá v nástrojářském průmyslu. Výhody, jako je nově získaná svoboda při navrhování díky aditivní výrobě, se využívají k výrobě kompletních nástrojů nebo vložek. Jednou z hlavních oblastí použití je integrace konformních chladicích kanálů, které umožňují zkrátit dobu cyklu při výrobě dílů, minimalizovat namáhání součástí a prodloužit životnost nástroje. Kromě toho lze vyrábět nástroje nebo vložky s rozmanitými vlastnostmi materiálu. Takové specifikace lze začlenit pro cílovou tvrdost povrchu nebo například pro tlumicí vlastnosti jádra.

Více informací a ukázkové aplikace z praxe ►

Společnost Nikon SLM Solutions spolupracuje s řadou univerzit, technologických institutů a výzkumných středisek, aby přinesla nové možnosti v oblasti laserového tavení kovů v práškovém loži. Navrhování pro aditivní výrobu, topologická optimalizace, snižování hmotnosti, funkční integrace, vývoj nových slitin a pokročilé výrobní techniky jsou jen některé z výzkumných a výukových aktivit, kterým se věnují naši zákazníci.

Jedinečná otevřenost architektury našich systémů selektivního tavení laserem poskytuje uživateli plnou kontrolu nad všemi parametry procesu, což umožňuje efektivní optimalizaci technologie SLM jak pro přípravu nových slitin, tak pro vývoj nových technických aplikací. Všechny stroje jsou vybaveny jedinečným modulem pro vývoj materiálů, který dává uživateli plnou kontrolu nad optimalizací parametrů procesu. Prozkoumejte, jak může aditivní výroba kovů od společnosti Nikon SLM Solutions rozšířit vaše výzkumné a vývojové kapacity.

Více informací a ukázkové aplikace z praxe ►

Společnost Nikon SLM Solutions je předním dodavatelem SLM řešení pro oblast zdravotnictví a zubního lékařství, která na řadě špičkových pracovišť pomáhají posunovat hranice možného v péči o zdraví pacientů. Umožňují efektivnější a hospodárnější výrobu na míru přizpůsobených funkčních implantátů a složitých geometrií. Pro rychlejší zotavení je výhodná také funkční integrace mřížkových struktur všude tam, kde je to vhodné. Efektivnější než tradiční postupy výroby se ukazuje být také hybridní spojení SLM tisku a tradičního CNC obrábění.

Více informací a ukázkové aplikace z praxe (PDF) ►

Materiály pro SLM tisk

Otevřená architektura vám umožňuje vybrat si z nejširší nabídky kovů od společností zabývajících se aditivní výrobou. Nikon SLM Solutions společně s partnery už úspěšně pracují s více než 45 materiály. Z materiálů Nikon SLM Solutions vybíráme:

Slitiny hliníku:

AlSi10Mg
AlSi7Mg0.6

Slitiny niklu:

HX
IN625
IN718
IN939

Slitiny oceli:

316L (1.4404)
15-5PH (1.4545)
17-4PH (1.4542)
1.2709
H13 (1.2344)
Invar 36
1.4828

Slitiny titanu:

Ti6Al4V ELI
TA15
Ti (třída 2)

Slitiny mědi:

CuNi2SiCr
CuCr1Zr

Slitiny kobaltu:

CoCr28Mo6
SLM MediDent