Systém pro 3D tisk kovů AMCM M 290-1 FLX (technologie LPBF)

   Náš ústav disponuje špičkovým zařízením AMCM M 290-1 FLX, které představuje vysoce pokročilý systém pro aditivní výrobu z kovových prášků metodou LPBF (Laser Powder Bed Fusion). Toto zařízení, postavené na osvědčené průmyslové platformě EOS M 290 a modifikované společností AMCM (člen skupiny EOS Group), je navrženo tak, aby splňovalo nejnáročnější požadavky aplikovaného materiálového výzkumu i průmyslové produkce.

Technologie a specifikace tisku

Základem systému je výkonný 1,2 kW vláknový laser (ytterbiový, vlnová délka 1070 nm) s inovativní technologií nLIGHT AFX. Zařízení disponuje pokročilým dynamickým tvarováním laserového paprsku (Beam Shaping), které umožňuje plynule přecházet ze standardního Gaussova profilu (průměr stopy 85 µm) až do prstencových módů (Ring Mode) s průměrem až 210 µm (nabízí celkem 7 programovatelných režimů).

Toto unikátní řešení umožňuje dosáhnout až trojnásobné produktivity tisku ve srovnání s konvenčními systémy a zároveň optimalizovat mikrostrukturu tištěných dílů (např. potlačením tvorby pórů a trhlin u obtížně svařitelných slitin). Zařízení je plně zpětně kompatibilní se standardními procesy EOS pro 400W laser a stopu 85 µm.

Systém využívá digitální skener s aktivním chlazením a optikou s F-theta čočkou, dosahující rychlosti skenování až 7 m/s.

Pracovní prostor a atmosféra

Zařízení je koncipováno pro maximální flexibilitu při výzkumu i malosériové výrobě:

• Pracovní objem: 250 × 250 × 325 mm (včetně stavební platformy).

• Redukovaná platforma pro výzkum: Pro účely laboratorních experimentů, vývoje nových materiálů a při potřebě tisku z menších množství (často drahých nebo unikátních experimentálních) prášků máme k dispozici i redukovanou stavební platformu.

• Vysokoteplotní ohřev: Zásadním vybavením je modul pro vysokoteplotní ohřev stavební platformy až do 500 °C, což je kritické pro zpracování křehkých či vysokopevnostních materiálů se sklonem k praskání vlivem zbytkového pnutí.

• Ochranná atmosféra: Systém umožňuje proces tisku v atmosféře argonu i dusíku, což zajišťuje maximální čistotu procesu pro širokou škálu kovů od ocelí až po vysoce reaktivní slitiny.

Pokročilý monitoring procesu (EOSTATE Exposure OT)

Abychom garantovali nejvyšší možnou kvalitu a opakovatelnost výstupů, je tiskárna vybavena systémem optické tomografie EOSTATE Exposure OT. Tento nedestruktivní analytický nástroj:

• Monitoruje proces expozice laserem v reálném čase vrstvu po vrstvě pomocí kamery s vysokým rozlišením.

• Zachycuje teplotní emise a energetický vstup nezávisle na geometrii a velikosti tištěného dílu.

• Umožňuje včasnou detekci případných defektů (póry, nedotavená místa) ještě během tisku, čímž významně snižuje potřebu následné nákladné CT kontroly a urychluje optimalizaci tiskových parametrů u nových materiálů.

Zpracovávané materiály a aplikace

Díky pokročilému ohřevu platformy (500 °C), variabilnímu řízení laseru, dostupné redukované platformě pro malé objemy a možnosti volby ochranného plynu je AMCM M 290-1 FLX ideálním nástrojem pro výzkum a zpracování pokročilých kovových materiálů. Náš systém je připraven k tisku:

• Reaktivních kovů a slitin: Především materiály na bázi zinku (Zn) a titanu (Ti).

• Biodegradabilních biomateriálů: Vývoj a výroba porézních struktur (scaffoldů) či ortopedických implantátů uzpůsobených postupným degradacím v lidském těle.

• Vysokopevnostních ocelí a speciálních slitin: Zpracování materiálů, které běžně trpí nadměrným vnitřním pnutím při konvenčním LPBF tisku.