LayerWise

LayerWise — это бельгийская компания, специализирующаяся на аддитивном производстве (3D-печати) металлических изделий методом селективного лазерного плавления (SLM). Основана в 2008 году, является одним из пионеров в области промышленной 3D-печати металлами и поставщиком как услуг по печати, так и собственного оборудования и материалов.

История

Основание и ранние годы

Компания LayerWise была основана в 2008 году в городе Лёвен, Бельгия, как дочернее предприятие исследовательского центра KU Leuven. Первоначально она сосредоточилась на разработке и коммерциализации технологии селективного лазерного плавления для производства сложных металлических деталей. В 2010 году компания представила свою первую промышленную установку — LayerWise 120.

Поглощение 3D Systems

В 2014 году LayerWise была приобретена американской корпорацией 3D Systems, одним из крупнейших мировых производителей 3D-принтеров. После поглощения LayerWise стала частью подразделения 3D Systems по металлической 3D-печати, а её технология и оборудование были интегрированы в продуктовую линейку 3D Systems. В 2016 году 3D Systems переименовала установки LayerWise в серию ProX DMP (Direct Metal Printing). В 2020 году 3D Systems выделила подразделение металлической печати в отдельную компанию, которая сохранила бренд LayerWise.

Технология

Селективное лазерное плавление (SLM)

Основной технологией LayerWise является селективное лазерное плавление (SLM) — процесс аддитивного производства, при котором металлический порошок расплавляется лазерным лучом слой за слоем, формируя трёхмерную деталь. В отличие от некоторых других методов, SLM позволяет получать изделия с высокой плотностью (до 99,9 %), сопоставимой с литыми или коваными деталями.

Особенности процесса

• Используемые материалы: нержавеющая сталь, титановые сплавы (Ti6Al4V), алюминиевые сплавы (AlSi10Mg), кобальт-хромовые сплавы, никелевые суперсплавы (Inconel 718, 625), инструментальная сталь.
• Размеры деталей: до 250 × 250 × 320 мм (на стандартных установках).
• Точность: толщина слоя от 20 до 60 мкм, точность позиционирования до 10 мкм.
• Постобработка: включает термообработку, удаление поддержек, механическую обработку (шлифовку, полировку), пескоструйную обработку.

Оборудование

Серия ProX DMP (ранее LayerWise)

После интеграции в 3D Systems оборудование LayerWise выпускалось под маркой ProX DMP. Основные модели:

• ProX DMP 100 — компактная установка для мелких деталей (до 100 × 100 × 100 мм).
• ProX DMP 200 — универсальная модель (до 140 × 140 × 125 мм).
• ProX DMP 300 — крупноформатная установка (до 250 × 250 × 320 мм).
• ProX DMP 320 — модификация с улучшенной системой управления порошком.

Все установки оснащены одномодовым волоконным лазером мощностью 500 Вт (опционально 1000 Вт) и системой инертной атмосферы (аргон или азот).

Применение

Медицина и стоматология

LayerWise активно применяется в производстве медицинских имплантатов, в том числе:

• Титановые имплантаты для челюстно-лицевой хирургии (например, нижнечелюстные протезы).
• Кобальт-хромовые зубные коронки и мосты.
• Индивидуальные ортопедические имплантаты (тазобедренные, коленные суставы).

Аэрокосмическая промышленность

Используется для изготовления:

• Топливных форсунок и камер сгорания.
• Кронштейнов и креплений из титановых и никелевых сплавов.
• Радиаторов и теплообменников сложной геометрии.

Автомобилестроение

Применяется для:

• Прототипирования и мелкосерийного производства деталей двигателей.
• Изготовления инструмента и оснастки (например, пресс-форм).

Промышленность

• Производство сложных деталей для нефтегазового и химического оборудования.
• Изготовление фильтров и пористых структур.
• Ремонт и восстановление изношенных деталей (наплавка).

Преимущества и ограничения

Преимущества

• Высокая точность и качество поверхности — позволяет изготавливать детали с минимальной постобработкой.
• Сложная геометрия — возможность создания внутренних каналов, решёток и неразъёмных узлов.
• Экономия материала — отходы порошка могут быть переработаны и повторно использованы.
• Скорость — для мелких и средних партий (до 1000 штук) 3D-печать может быть быстрее традиционного литья или фрезерования.

Ограничения

• Высокая стоимость оборудования — промышленные установки стоят от 500 000 до 1 500 000 евро.
• Ограниченные размеры — максимальный размер детали ограничен рабочей камерой (обычно до 300 мм).
• Необходимость постобработки — удаление поддержек, термообработка, механическая обработка.
• Требования к безопасности — работа с металлическими порошками требует специальных условий (взрывобезопасность, инертная атмосфера).

Интересные факты

• LayerWise была одной из первых компаний, коммерциализировавших 3D-печать титановыми сплавами для медицинских имплантатов.
• Технология LayerWise используется для производства деталей для гоночных автомобилей Формулы-1 (например, для команд Red Bull Racing и Ferrari).
• Компания разработала собственный метод контроля качества — in-situ мониторинг процесса плавления с помощью высокоскоростных камер.

Источники

• LayerWise official website (archived)
• 3D Systems product documentation (ProX DMP series)
• Wohlers Report 2020: 3D Printing and Additive Manufacturing State of the Industry
• «Additive Manufacturing Technologies» — Ian Gibson, David Rosen, Brent Stucker (2015)
• «Metal Additive Manufacturing» — Ehsan Toyserkani, Dyuti Sarker, Osezua Ibhadode (2021)