Ons het almal al sandkastele op die strand gebou: magtige mure, majestueuse torings, gragte vol haaie. As jy enigsins soos ek is, sal jy verbaas wees hoe goed 'n klein hoeveelheid water aan mekaar vassit – ten minste totdat jou ouer broer opdaag en dit in 'n uitbarsting van vernietigende vreugde skop.
Entrepreneur Dan Gelbart gebruik ook water om materiale te bind, hoewel sy ontwerp baie duursamer is as 'n naweek-strandskouspel.
As president en stigter van Rapidia Tech Inc., 'n verskaffer van metaal 3D-drukstelsels in Vancouver, British Columbia, en Libertyville, Illinois, het Gelbart 'n onderdeelvervaardigingsmetode ontwikkel wat die tydrowende stappe inherent aan mededingende tegnologieë uitskakel terwyl dit die verwydering van ondersteuning aansienlik vereenvoudig.
Dit maak dit ook nie moeiliker om verskeie dele saam te voeg as om hulle net in 'n bietjie water te week en aanmekaar te plak nie - selfs vir onderdele wat met tradisionele vervaardigingsmetodes gemaak is.
Gelbart bespreek 'n paar fundamentele verskille tussen sy watergebaseerde stelsels en dié wat metaalpoeiers gebruik wat 20% tot 30% was en polimeer (volgens volume) bevat. Rapidia dubbelkop-metaal 3D-drukkers produseer 'n pasta van metaalpoeier, water en 'n harsbindmiddel in hoeveelhede wat wissel van 0.3 tot 0.4%.
As gevolg hiervan, het hy verduidelik, word die ontbindingsproses wat deur mededingende tegnologieë vereis word, wat dikwels etlike dae duur, uitgeskakel en kan die onderdeel direk na die sinteroond gestuur word.
Die ander prosesse is meestal in die "langdurige inspuitgiet (MIM) industrie wat vereis dat ongesinterde ongesinterde onderdele relatief hoë proporsies polimeer bevat om hul vrystelling uit die vorm te vergemaklik," het Gelbart gesê. "Die hoeveelheid polimeer wat nodig is om onderdele vir 3D-drukwerk te bind, is egter eintlik baie klein - een tiende van 'n persent is in die meeste gevalle voldoende."
So hoekom water drink? Soos met ons sandkasteelvoorbeeld wat gebruik word om pasta te maak (metaalpasta in hierdie geval), hou die polimeer die stukke bymekaar terwyl hulle droog word. Die resultaat is 'n onderdeel met die konsekwentheid en hardheid van sypaadjiekryt, sterk genoeg om na-monteringbewerking, sagte bewerking (alhoewel Gelbart na-sinterbewerking aanbeveel), montering met water met ander onvoltooide dele, en na die oond gestuur te word, te weerstaan.
Deur ontvettings te elimineer, kan groter, dikkerwandige dele ook gedruk word, want wanneer metaalpoeiers wat met polimeer geïmpregneer is, gebruik word, kan die polimeer nie "uitbrand" as die onderdeelwande te dik is nie.
Gelbart het gesê dat een toerustingvervaardiger wanddiktes van 6 mm of minder benodig. “Kom ons sê dus jy bou 'n onderdeel omtrent so groot soos 'n rekenaarmuis. In daardie geval sal die binnekant óf hol óf dalk 'n soort gaas moet wees. Dit is wonderlik vir baie toepassings, selfs ligtheid is die doelwit. Maar as fisiese sterkte benodig word soos 'n bout of 'n ander hoësterkte-onderdeel, dan is [metaalpoeierinspuiting] of MIM gewoonlik nie geskik nie.”
'n Varsgedrukte foto van die manifold wys die komplekse interne komponente wat 'n Rapidia-drukker kan produseer.
Gelbart wys op verskeie ander kenmerke van die drukker. Patrone wat metaalpasta bevat, is hervulbaar en gebruikers wat dit na Rapidia terugstuur vir hervulling sal punte ontvang vir enige ongebruikte materiaal.
'n Verskeidenheid materiale is beskikbaar, insluitend 316 en 17-4PH vlekvrye staal, INCONEL 625, keramiek en sirkonium, sowel as koper, wolframkarbied en verskeie ander materiale in ontwikkeling. Ondersteunende materiale – die geheime bestanddeel in baie metaaldrukkers – is ontwerp om substrate te druk wat met die hand verwyder of "verdamp" kan word, wat die deur oopmaak na andersins onreproduceerbare binnekant.
Rapidia is al vier jaar in besigheid en het weliswaar nou eers begin. “Die maatskappy neem sy tyd om dinge reg te stel,” het Gelbart gesê.
Tot op hede het hy en sy span vyf stelsels ontplooi, insluitend een by die Selkirk Technology Access Center (STAC) in British Columbia. Navorser Jason Taylor gebruik die masjien sedert die einde van Januarie en het baie voordele bo verskeie bestaande STAC 3D-drukkers gesien.
Hy het opgemerk dat die vermoë om rou onderdele voor sintering "met water aanmekaar te plak" groot potensiaal het. Hy is ook kundig oor die kwessies wat met ontvettering verband hou, insluitend die gebruik en wegdoening van chemikalieë. Terwyl geheimhoudingsooreenkomste Taylor verhinder om besonderhede van baie van sy werk daar te deel, is sy eerste toetsprojek iets waaraan baie van ons dalk sal dink: 'n 3D-gedrukte stok.
“Dit het perfek uitgekom,” het hy met ’n glimlag gesê. “Ons het die oppervlak afgewerk, gate vir die as geboor, en ek gebruik dit nou. Ons is beïndruk met die gehalte van die werk wat met die nuwe stelsel gedoen is. Soos met alle gesinterde onderdele, is daar ’n bietjie krimping en selfs ’n bietjie wanbelyning, maar die masjien is voldoende. Ons kan konsekwent vir hierdie probleme in die ontwerp vergoed.”
Die Additiewe Verslag fokus op die gebruik van additiewe vervaardigingstegnologieë in werklike produksie. Vervaardigers gebruik vandag 3D-drukwerk om gereedskap en toebehore te skep, en sommige gebruik selfs AM vir hoëvolumeproduksie. Hul stories sal hier verskyn.