Компания RONGSU представила Multi-Jet — новую технологию многослойной локальной газовой защиты для лазерной печати металлической проволокой. Решение предназначено для аддитивного производства крупногабаритных деталей из легко окисляемых металлов, включая титановые и никелевые сплавы. Multi-Jet формирует защитную зону диаметром 60 мм с содержанием кислорода ниже 50 ppm и снижает расход защитного газа более чем на 60%.
Проблема локальной защиты при печати крупногабаритных деталей
При 3D-печати металлов, склонных к окислению, контакт расплавленного материала с кислородом приводит к образованию пор, трещин и снижению механических свойств. В ряде случаев деталь становится непригодной для эксплуатации. Традиционным решением является размещение всей установки в герметичной камере с контролируемой инертной атмосферой. Однако такой подход связан с высокими затратами на возведение и обслуживание камеры, а также с большим временем на продувку и замену газа.
Например, герметичная камера объёмом 5 × 5 × 5 м может стоить несколько миллионов юаней. Начальная подготовка атмосферы занимает не менее ста часов, а стоимость одного цикла продувки достигает десятков тысяч юаней. Если в процессе печати требуется промежуточная термообработка для снятия напряжений или устранение дефекта с открытием камеры, цикл продувки приходится повторять заново. Это дополнительно увеличивает время и расход газа.
Для изготовления сверхгабаритных конструкций, особенно титановых и никелевых элементов аэрокосмического назначения, требуются более дешёвые и гибкие защитные решения, которые при этом сохраняют стабильность процесса.
Локальные газовые защиты в исследовательских проектах
Интерес к локальным системам газовой защиты растёт и со стороны исследовательских организаций. В 2020 году институт Fraunhofer IWS в рамках проекта Европейского космического агентства разработал локальную защиту на основе многослойных топологических каналов. С её помощью методом лазерного порошкового наплавления был изготовлен трёхметровый титановый каркас для космического телескопа без следов окисления.
Двухроботная аддитивная система Fraunhofer IWS
В 2025 году корейская компания LabAM24 представила технологию Morph. Она использует независимое управление несколькими газовыми каналами и обеспечивает бескамерную защиту при печати сверхтонкостенных компонентов.
Схема газовой защиты Morph
Multi-Jet: зона защиты 60 мм и экономия газа более 60%
Технология Multi-Jet использует локальный многослойный газовый колпак и формирует зону защиты диаметром 60 мм. Заявленная площадь покрытия — одна из крупнейших среди серийно реализуемых локальных решений для лазерной наплавки проволокой. По данным RONGSU, в пределах защищаемой области содержание кислорода остаётся ниже 50 ppm.
Распределение газа построено по многослойной топологической схеме с несколькими потоками. Конструкция исключает турбулентность и обеспечивает стабильное ламинарное течение в зоне печати. Это особенно важно при работе с высокомощными источниками нагрева, когда локальные завихрения могут подмешивать атмосферный кислород.
По сравнению с защитой той же площади при традиционной подаче газа, Multi-Jet потребляет на 60% меньше инертного газа. Снижение расхода обеспечивается послойным управлением несколькими потоками и оптимизацией их параметров. Это напрямую уменьшает эксплуатационные затраты на аргон или азот, особенно при продолжительных циклах печати.
Модернизация действующих установок без замены оборудования
Multi-Jet может устанавливаться не только на новые машины RONGSU, но и на уже работающие системы лазерной наплавки проволокой. Для модернизации не требуется существенных изменений в конструкции станка. На печатающую головку монтируется локальный газовый колпак, после чего система получает управляемую защитную атмосферу.
По оценке RONGSU, такой подход позволяет снизить порог перехода на технологию локальной защиты для действующих производств: не нужно строить новую герметичную камеру или менять основное оборудование. Решение ориентировано на изготовление крупногабаритных и сложных по геометрии металлических деталей, включая компоненты из титановых и никелевых сплавов для аэрокосмической отрасли и энергетики. Технология может применяться и на других предприятиях, где требуется защита зоны наплавки от кислорода без герметизации всей установки.