SLM Solutions SLM 280: промышленная 3D-печать металлом с двумя лазерами и большим объёмом построения.
Немецкая компания SLM Solutions работает на рынке порошковой лазерной плавки металлов с 2006 года и выпускает шесть серий установок, от компактной SLM 125 до крупноформатной SLM 800. В 2023 году предприятие отгрузило более 150 промышленных машин, причём модель SLM 280 заняла около трети объёма продаж, по данным ежегодного отчёта компании. Это объяснимо: именно SLM 280 попадает в «золотую середину» между габаритами, скоростью и стоимостью владения, что делает её типовым выбором для российских заводов малого и среднего масштаба, работающих в авиа-, энерго- и медтехсегментах.
SLM 280 построена на базе технологии Selective Laser Melting, в которой два независимых волоконных лазера мощностью 2 × 700 Вт плавят металлический порошок слой за слоем. Оба лазера покрывают всю площадь поля 280 × 280 мм, поэтому деталь обрабатывается без «шва» на стыке зон сканирования. Инженеры SLM Solutions реализовали перекрытие пятен до 100 %, что помогает избегать характерных для ранних систем полос твёрдости на границе траекторий.
Программно-аппаратный комплекс включает 3-уровневый мониторинг: тепловизионное слежение за расплавом, контроль мощности каждого лазера и оптическое сравнение фактического слоя с CAD-моделью. При отклонении по яркости или геометрии свыше 3 % алгоритм приостанавливает процесс и выводит сообщение оператору ещё до формирования следующего слоя. В результате процент брака на типовых партиях из 17-4PH опустился ниже 2 % по данным пользователей форума Additive-Net.
Полезный объём 280 × 280 × 365 мм позволяет одновременно печатать либо:
Такой баланс площади и высоты — причина популярности SLM 280 на контрактных площадках, где важно заполнять платформу разнородными заказами без длительной перенастройки оборудования. Для ускорения циклов смены партия — предусмотрена выкатная платформа Build Cylinder, которую можно отсоединить и отправить в пост-процесс, пока станок уже начинает следующую серию деталей на резервном цилиндре.
Оптику SLM Solutions поставляет немецкий концерн TRUMPF Photonics, что подтверждено сертификационным паспортом к каждой машине. Отражатель из меди с гравированными канавками охлаждается жидкостным контуром, поэтому при длительной работе на мощности свыше 650 Вт фокус не «плывёт». Сканирующие зеркала развивают до 10 м/с, а диапазон толщины слоя — 20-100 мкм. На практике пользователи выбирают 40 мкм для деталей инструментальной стали, и 60 мкм для алюминиевых сплавов — так достигается компромисс между точностью и себестоимостью.
Передача энергии на поверхность происходит через F-Theta объектив с апертурой 255 мм, что даёт диаметр лазерного пятна 80-120 мкм. При тестах Федерального исследовательского центра «ФГУП ВИАМ» среднее отклонение по размеру куба 50 × 50 × 50 мм из CoCrMo составило ±0,07 мм без последующей термообработки. Для большинства задач авиадвигателестроения такой допуск проходит без механической доработки.
Инженеры SLM Solutions официально сертифицировали 19 порошковых материалов, среди них:
Перед перечислением стоит напомнить, что каждую партию порошка необходимо просветить на дистрибутив по гранулометрии от 15 до 63 мкм и влажности не выше 0,1 %. После печати оператор пропускает использованный порошок через вибросито 63 мкм и возвращает до 97 % материала обратно в процесс, что существенно сокращает операционные расходы.
SLM 280 работает под управлением SLM NC 21, но ключевым инструментом подготовки является фирменное ПО SLM Build Processor, интегрированное в Materialise Magics и Siemens NX. В 2022 году вышло обновление с модулем Multi-Laser Optimizer, который автоматически делит слой на участки разных траекторий и распределяет их между лазерами, выравнивая время цикла. На партии из 60 коронок по сплаву CoCrMo скорость печати выросла на 24 %, с 22 до 17 часов, что подтверждается внутренним протоколом компании «МедТех-Плюс».
Сетевой интерфейс OPC UA обеспечивает обмен данными с MES-системами. Российские интеграторы уже реализовали связку SLM 280 с «1С:Управление производственным предприятием», где показателем ОЕЕ управляет скрипт выгрузки фактического времени плавки и простоев.
Переход в режим печати после капитальной остановки занимает 2 часа, из них 90 минут уходит на эвакуацию воздуха до 30 ppm кислорода и заполнение аргоном. Расход газа держится на уровне 2-3 л/мин, благодаря рекуперационному контуру с циклонным сепаратором и фильтрами HEPA 13. В комплекте поставляется мобильная станция Sieving Station 3.0, что сокращает контакт оператора с порошком до 90 секунд на цикл.
Нормативное обслуживание включает:
Пользователи отмечают, что при соблюдении этих регламентов доступность оборудования превышает 93 % в расчёте на год.
Перед сравнением необходимо обозначить метрику: будем анализировать продуктивность за час активного сканирования, удельную энергию и стоимость условного куба из Inconel 718 размером 100 см³.
| Параметр | SLM 280 | EOS M 290 | TRUMPF TruPrint 3000 | Renishaw RenAM 500Q |
|---|---|---|---|---|
| Лазеры, Вт | 2 × 700 | 1 × 400 | 2 × 500 | 4 × 500 |
| Объём, мм | 280 × 280 × 365 | 250 × 250 × 325 | 300 × 300 × 400 | 250 × 250 × 350 |
| Скорость, см³/ч | 49 | 28 | 38 | 72 |
| Себестоимость куба, ₽ | 9 300 | 11 700 | 10 400 | 8 800 |
| Удельная энергия, J/mm³ | 50-70 | 55-75 | 50-70 | 45-65 |
Из таблицы видно, что при одинаковой энергоэффективности SLM 280 уступает RenAM 500Q по скорости из-за меньшего числа лазеров, однако выигрывает у EOS M 290 по объёму камеры и стоимости детали на 21 %. В прямом сопоставлении с TruPrint 3000 немецкая машина показывает более высокую плотность энергии, что снижает пористость изделий ниже 0,1 %, тогда как пользователи TruPrint 3000 фиксируют 0,15-0,2 %.
Ключевая особенность SLM 280 — стопроцентное перекрытие пятен двух лазеров, в результате чего на готовой детали отсутствует переменное поле твёрдости, свойственное TruPrint 3000 и RenAM 500Q, где зоны перекрытия составляют 60-80 %.
Перед тем как перейти к цифрам, отметим, что производительность в аддитивном производстве напрямую зависит не только от скорости сканирования, но и от времени вспомогательных операций. За счёт выкатного цилиндра и станции просева SLM 280 тратит всего 25 минут между партиями, тогда как EOS M 290 — 45 минут.
Средние ежегодные цифры для участка из двух SLM 280 (данные контрактного центра «РосАльфа-Принт»):
Капитальные вложения в размере 95 млн ₽ (два станка, пост-процесс, очистка) окупились за 32 месяца при средней загрузке 78 %.
SLM Solutions SLM 280 сочетает два мощных лазера, полностью перекрывающееся поле обработки и удобный модульный цилиндр, поэтому остаётся одной из самых производительных машин среднего формата в мире. Высокая точность слоя, расширенная номенклатура сертифицированных порошков и развитая система мониторинга делают установку востребованной на предприятий авиакосмического, медицинского и энергетического профиля, где решающими являются чистота металла и повторяемость геометрии. Компании, которым важна минимальная себестоимость детали при сохранении качества уровня ASTM F42, выбирают именно SLM 280 как оптимальный баланс между скоростью, объёмом камеры и инвестиционными расходами.
