Компания SnowX анонсировала настольный 3D-принтер для печати металлами

SnowX — дочернее предприятие китайской компании Rongsu, с 2020 года занимающейся разработкой и производством промышленных аддитивных систем по технологиям лазерного и электронно -лучевого наплавления металлической проволоки. Новый, относительно недорогой 3D-принтер SnowPod полагается на совсем другую методику — селективное лазерное сплавление металлопорошковых композиций (SLM). Это направление очень активно развивается, но пока что представлено в основном крайне дорогим промышленным оборудованием.

Габариты SnowPod не превышают 360х360х660, а вес нетто — 40 кг, делая эту систему весьма компактной и достаточно легкой даже по меркам настольных FDM 3D-принтеров. С другой стороны, полезный объем тоже невелик — всего 80х80х100 мм, но это ожидаемо с учетом сложности оборудования, требующего различных вспомогательных систем. 

SLM 3D-принтеры могут работать с самыми разными металлами и сплавами — алюминиевыми, титановыми, жаропрочными никелевыми и кобальт-хромовыми, разными марками сталей, драгоценными металлами. Разработчики SnowPod пока что ориентируются на один расходный материал — нержавеющую сталь марки 316L. Выбор понятен, так как мелкодисперсные порошки многих металлов пирофорны, то есть склонны к самовозгоранию. Это требует серьезных мер безопасности, а SnowPod предназначен для эксплуатации неопытными пользователями.

Порошки стали 316L относительно безопасны в пожарном плане, но попадание в дыхательные пути не сулит ничего хорошего. Расходные материалы для SnowPod будут предлагаться в специальных, герметичных картриджах, а большая часть операций по уборке остаточного порошка, накачке рабочего объема защитным газом для защиты от окисления во время лазерной обработки, очистке атмосферы HEPA-фильтрами и контролю температуры и влажности будет выполняться самим аппаратом. Пока система не удостоверится, что все условия безопасности соблюдены, дверца рабочей камеры не откроется.

Ключевой компонент таких 3D-принтеров — лазерная система, отвечающая непосредственно за сплавление металлических частиц. SnowPod оснащен волоконным излучателем мощностью 200 Вт с диаметром пятна 40 мкм и скоростью позиционирования луча до 800 мм/c. Толщина слоев варьируется в пределах 30-60 мкм. Отклонения от заданных габаритов при тестовой 3D-печати решетчатого кубика со стороной 12 мм не превышали 0,05 мм. За подачу инертного газа может отвечать опциональная система NitroPod — азотный генератор, извлекающий нужный газ из воздуха. Коэффициент повторного использования остаточного порошка может превышать девяносто процентов.   

Снизить стоимость до всего нескольких тысяч долларов удалось в немалой степени за счет разработки собственного, недорогого гальванометрического сканатора. Некоторые бюджетные SLM 3D-принтеры решают эту проблему за счет кинематических систем позиционирования с ременными передачами, как в FDM 3D-принтерах, но это чревато слишком низкими скоростями перемещения головки и недостаточно высокой точностью и повторяемостью, так что такой вариант разработчики отмели.

Еще один интересный момент — опорные структуры. Поддержки в SLM 3D-печати используются, несмотря на то, что рабочий объем заполняется порошком по мере построения. Опорные структуры помогают отводить тепло и бороться с деформациями из-за внутренних напряжений, но после 3D-печати их, как правило, приходится отпиливать. Конструкторы SnowPod обещают, что специальные тонкостенные поддержки можно будет отделять если не руками, то кусачками и плоскогубцами. 

Командует парадом фирменное программное обеспечение SnowPath, принимающее файлы в форматах STL, STEP, 3MF и SVG, отвечающее за генерацию машинного кода и выявление проблем с помощью машинного зрения — деформаций, неравномерной укладки порошка и тому подобного. 

В настоящее время компания готовится к запуску краудфандинговой компании на площадке Kickstarter с началом приема заказов до конца текущего года.