Otrzymywanie materiałów technikami spiekania oraz skanowanie i druk 3D
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/IOS_PL-12152_skanowanie_3D-300x169-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/IOS_PL-12152_skanowanie_3D-300x169-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/IOS_PL-12152_skanowanie_3D-300x169-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/09/13-SpiekanieSLS-300x169-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/09/13-SpiekanieSLS-300x169-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/09/13-SpiekanieSLS-300x169-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/eoseosintm250xt-300x225-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/eoseosintm250xt-300x225-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/eoseosintm250xt-300x225-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/renishawam250-300x280-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/renishawam250-300x280-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/renishawam250-300x280-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/ubot-251x300-1.png)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/ubot-251x300-1.png)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/ubot-251x300-1.png)
Skanowanie i druk obiektów 3D
Instytut oferuje usługi w zakresie inżynierii odwrotnej (Reverse Engineering), szybkiego prototypowania (Rapid Prototyping) oraz wytwarzania gotowych elementów funkcjonalnych o skomplikowanej geometrii, zarówno z proszków metali i ich stopów metodą selektywnego spiekania i topienia laserowego (Selective Laser Sintering/Melting SLS/SLM), jak i z tworzyw sztucznych i ceramiki w technologii osadzania stopionego materiału (Fused Deposition Modeling FDM) i utwardzania materiałów światłoczułych (Digital Light Processing DLP).
Skanowanie powierzchni i brył obrotowych
Skaner CYCLONE 2 (prod. Renishaw) umożliwia digitalizację danych geometrycznych obiektów fizycznych i uzyskanie komputerowych modeli geometrycznych obiektów rzeczywistych. Uzyskane w ten sposób dane mogą służyć rekonstrukcji bądź modyfikacji wyrobów, które nie posiadają dokumentacji technicznej w postaci rysunków lub modeli przestrzennych 3D. Za ich pomocą można również porównywać wyniki analiz symulacyjnych z danymi rzeczywistymi. Zeskanowane modele wyrobów pozwalają na wykonanie projektów oprzyrządowania technologicznego.
Zastosowanie uniwersalnego połączenia digitalizacji laserowej i stykowej pozwala na uzyskanie danych powierzchni detalu każdego rodzaju. Począwszy od elementów metalowych, drewnianych przez elementy z tworzyw sztucznych do miękkich i delikatnych elementów plastycznych, takich jak: elastomery, guma, tworzywa modelarskie.
Selektywne spiekanie laserowe / selektywne przetapianie laserowe SLS/SLM
Rodzina metod polegających na wytwarzaniu wyrobów w procesie zestalania materiałów w postaci proszku, warstwa po warstwie, który następuje dzięki oddziaływaniu wiązki laserowej na powierzchnię proszku. Są to metody przyrostowe, za pomocą których można wytwarzać elementy funkcjonalne w technologii druku 3D z proszków metali.
Instytut posiada urządzenia pozwalające na produkcję wyrobów najwyższej jakości.
Urządzenie EOSINT M 250 Xt firmy EOS do spiekania laserowego metodą SLS umożliwia:
- przygotowanie pliku STL na podstawie wprowadzonego modelu 3D utworzonego w środowisku CAD
- automatyczny podział modelu na warstwy o określonej grubości
- sprawdzenie i korektę błędów
- dobór parametrów procesu a priori w trybie offline
- wykonanie elementu metodą SLS
Dane techniczne:
- laser CO2: moc ≤ 250 W
- prędkość skanowania: do 3,0 m/s
- grubość nakładanych warstw proszkowych: 20−60 μm
- dokładność otrzymywanych przedmiotów: ±0,05 mm
- maks. wymiary budowanego elementu: 250 × 250 × 200 mm
- gaz osłonowy: azot
Dostępne materiały:
- materiał brązopodobny DirectMetal 20
- stal DirectSteel H20
- stal narzędziowa DirectSteel H20
Urządzenie AM 250 firmy RENISHAW do spiekania laserowego metodą SLS/SLM umożliwia:
- przygotowanie pliku STL na podstawie wprowadzonego modelu 3D stworzonego w środowisku CAD
- automatyczny podział modelu na warstwy o określonej grubości
- sprawdzenie i korektę błędów
- dobór parametrów procesu a priori w trybie offline
- wykonanie elementu metodą SLS
- wykonanie elementu metodą SLM
- opracowanie technologiczne materiałów (parametry „otwarte” urządzenia)
Dane techniczne:
- laser włóknowy: 400 W, długość fali: 10,6 μm
- prędkość skanowania: do 2,0 m/s
- grubość nakładanych warstw proszkowych: 20−100 μm
- dokładność otrzymywanych przedmiotów: ±0,05 mm
- maks. wymiary budowanego elementu: 250 × 250 × 300 mm (X, Y, Z)
- wiązka laserowa o średnicy plamki 70 μm na powierzchni spiekania
Dostępne materiały:
- stal nierdzewna 316L (X2CrNiMo17-12-2 / 1.4404)
- stal Maraging (X3NiCoMoTi18-9-5 / 1.2709)
- stal narzędziowa H13 (EOS: DirectSteel H20)
- stop niklu INCONEL 718
- stop tytanu (Ti grade 5) Ti-6Al-4V
- stop aluminium AlSi10Mg
- czysty tytan (Ti grade 2) CP-Ti gr2
- materiał brązopodobny EOS-Direct Metal 20
Instytut oferuje usługi z zakresu druku w 3D w technologii FDM (Fused Deposition Modeling) oraz w technologii DLP (Digital Light Processing).Technologia FDM (Fused Deposition Modeling) wykorzystuje w procesie wytwórczym termoplasty, czyli tworzywa sztuczne wykorzystywane do formowania geometrii w wysokich temperaturach. Modele drukowane w tej technologii powstają przez nakładanie kolejnych warstw półpłynnego materiału, który jest wytłaczany (ekstrudowany) z podgrzewanej dyszy. Materiał ma formę żyłki o stałej średnicy (1,75 mm lub 2,85 mm) nawiniętej na szpulę (filament). Technologia DLP (Digital Light Processing) to druk 3D polegający na utwardzaniu materiałów światłoczułych/żywic (fotopolimerów) za pomocą światła projektora.Drukarka FDM (Fused Deposition Modeling) − model UBOT 3D
Dane techniczne:
- obszar roboczy: 250 mm × 250 mm × 250 mm
- dokładność pozycjonowania osi X, Y: 6,25 μm, Z: 0,6 μm
- średnica dyszy: od 0,2 mm do 1,2 mm (wymienne dysze)
Dostępne materiały:
- PLA oraz inne o niskim skurczu
- Drukarka DLP (Digital Light Processing) − model Anycubic Photon S
Dane techniczne:
- obszar roboczy oś X: 115 mm, Y: 65 mm, Z: 165 mm
- dokładność wydruku warstw: 25 μm (0,025 mm)
Dostępne materiały:
- żywice polimerowe utwardzane wiązką światłą o długości 405 nm
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/HPHT-01-199x300-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/HPHT-01-199x300-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/HPHT-01-199x300-1.jpg)
Spiekanie HPHT High Pressure High Temperature
Spiekanie wysokociśnieniowe HP-HT stosuje się do materiałów supertwardych, takich jak diament i regularny azotek boru (cBN), przeznaczonych na ostrza narzędzi, ale także do innych materiałów np. nanoproszków i materiałów wysokotopliwych.W Instytucie znajduje się hybrydowe urządzenie HPHT-SPS wyposażone w komorę typu Bridgmana umożliwiające zastosowanie zarówno nagrzewania konwencjonalnego prądem przemiennym 50 Hz, jak i prądem impulsowym wysokiej częstotliwości. W zależności od objętości spiekanego materiału możliwe jest spiekanie proszków pod ciśnieniem do 4 GPa lub w zakresie 4−8 GPa oraz w temperaturze do 2400°C. Urządzenie umożliwia płynne podnoszenie temperatury z równoczesnym wzrostem ciśnienia, i odwrotnie, możliwe jest jednoczesne płynne obniżanie ciśnienia i temperatury. Jest to unikatowe rozwiązanie dla tego typu aparatury, ograniczające powstawanie naprężeń cieplnych w materiałach spiekanych.Objętość spiekanego materiału wynosi 1 lub 16 cm3. Materiał umieszczany jest w grzejniku grafitowym o średnicy wewnętrznej 15 lub 27 mm (niekiedy stosowane są specjalne folie izolujące od wpływu grafitu), a następnie w specjalnym wsadzie reakcyjnym, zapewniającym kontakt elektryczny i pseudoizostatyczne warunki spiekania.Przedmiotem zamówienia może być opracowany produkt w postaci materiału bądź usługa opracowania technologii wytwarzania różnych materiałów
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/spiekanie-metoda-sps-200x300-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/spiekanie-metoda-sps-200x300-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/spiekanie-metoda-sps-200x300-1.jpg)
Spiekanie SPS Spark Plasma Sintering
Jedna z najnowocześniejszych metod spiekania proszków umożliwiająca kształtowanie materiałów bez potrzeby przeprowadzenia wstępnego prasowania i izostatycznego dogęszczania. Cechą charakterystyczną jest wykorzystanie bezpośredniego nagrzewania proszków przepływającym prądem.Aparatura SPS HP 5 firmy FCT umożliwia spiekanie szerokiej grupy materiałów ceramicznych i metalicznych oraz kompozytów na ich bazie oraz prowadzenie procesów w zakresie niższych temperatur i niższego ciśnienia w porównaniu do spiekania swobodnego lub procesu prasowania na gorąco:siła nacisku maksymalnie od 2 do 50 kNmożliwość regulacji szybkości przesuwu tłoka w zakresie od 0 do 2 mm/smożliwość zastosowania różnych zestawów narzędzi do spiekania próbek o średnicy 10, 20 i 30 mmmaksymalna temperatura spiekania 2400°C (dla matrycy o średnicy 10 mm maksymalna temperatura wynosi 1100°C)szybkość grzania w zakresie od 5 do 400°C/minpomiar temperatury procesu przy użyciu pirometru, miejsce zamocowania pirometru w osi próbki, pomiar w bezpośrednim sąsiedztwie próbkialternatywna kontrola i pomiar temperatury przy użyciu termoelementu typu Kmożliwość prowadzenia procesu spiekania w warunkach próżni o wartości 5 × 10-1 mbarmożliwość prowadzenia procesu spiekania w atmosferze ochronnej azotu lub argonu, przy ciśnieniu w zakresie od 0 do 1100 mbarmożliwość regulacji czasu trwania impulsuautomatyczne sterowanie oraz kontrola siły prasowania, przemieszczenia stempla, temperatury oraz parametrów impulsów
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/spiekaniemetodamikrofalowa-300x229-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/spiekaniemetodamikrofalowa-300x229-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/spiekaniemetodamikrofalowa-300x229-1.jpg)
Spiekanie mikrofalowe
Spiekanie mikrofalowe jest metodą spiekania proszków wykorzystującą energię mikrofal do jednorodnego nagrzania spiekanego materiału.Piec mikrofalowy MKH-4,8 firmy LINN, przeznaczony jest do spiekania szerokiej gamy materiałów metalicznych, ceramicznych i kompozytowych w atmosferze azotu, argonu lub próżni w zakresie temperatur do 1850°C.Parametry techniczne:moc 4,8 kW; 6 magnetronów zapewnia jednorodny rozkład fal w komorzepłynna regulacja mocy magnetronów w zakresie od 15% do 100%częstotliwość 2,45 GHzkomora umożliwiająca pracę w atmosferze ochronnej o maks. nadciśnieniu 5 mbar oraz w warunkach próżni o wartości maks. 10-4 mbarwymiary komory: 135 × 135 × 135 mmwymiary otworu wsadowego: 135 × 135 mminstalacja podawania gazów obojętnych: azot, argonszybka inspekcyjna o średnicy 20 mm w drzwiach, do kontroli wizualnej aktualnie realizowanego procesuizolacja termiczna funkcjonująca do maksymalnej temperatury 1850°Cpirometr do kontroli temperatury w zakresie od 35°C do 2500°Ctermoelement do kontroli temperaturyprogramator do sterowania procesem zawierający 25 programów oraz 50 segmentów na każdy program
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/piec-vht08-300x236-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/piec-vht08-300x236-1.jpg)
![](https://kit.lukasiewicz.gov.pl/wp-content/uploads/2021/08/piec-vht08-300x236-1.jpg)
Spiekanie konwencjonalne (swobodne)
Instytut posiada kilka urządzeń pozwalających na spiekanie swobodne materiałów z zastosowaniem próżni, atmosfery utleniającej, azotu lub argonu, w temperaturze do 2200°C:
- Piec VHT08-20 W TL firmy Nabertherm
- Piec próżniowy MOV firmy Balzers
- Piec z atmosferami ochronnymi HTK8 firmy Gero
- Piec Nabertherm HT16/18