Avemu tutti custruitu castelli di sabbia nantu à a spiaggia: muri putenti, torri maestose, fossi pieni di squali. Sè vo site cum'è mè, sarete surprisati di quantu bè una piccula quantità d'acqua si appiccica - almenu finu à chì u vostru fratellu maiò si prisenta è a calcia in un scoppiu di gioia distruttiva.
L'imprenditore Dan Gelbart usa ancu l'acqua per ligà i materiali, ancu s'è u so cuncepimentu hè assai più durevule chè un spettaculu di spiaggia di u weekend.
Cum'è presidente è fundatore di Rapidia Tech Inc., un fornitore di sistemi di stampa 3D in metallo in Vancouver, Columbia Britannica, è Libertyville, Illinois, Gelbart hà sviluppatu un metudu di fabricazione di pezzi chì elimina i passi chì richiedenu tempu inerenti à e tecnulugie cuncurrenti, simplificendu assai a rimuzione di u supportu.
Inoltre, rende l'unione di parechje parti micca più difficiule chè immergerle in un pocu d'acqua è incollà le inseme, ancu per e parti fatte cù i metudi di fabricazione tradiziunali.
Gelbart discute alcune differenze fundamentali trà i so sistemi à basa d'acqua è quelli chì utilizanu polveri metalliche chì cuntenenu da 20% à 30% di cera è polimeru (per vulume). E stampanti 3D metalliche à doppia testa Rapidia producenu una pasta da polvere metallica, acqua è un legante di resina in quantità chì varianu da 0,3 à 0,4%.
Per via di questu, hà spiegatu, u prucessu di deceraggio necessariu da e tecnulugie cuncurrenti, chì spessu dura parechji ghjorni, hè eliminatu è a parte pò esse mandata direttamente à u fornu di sinterizazione.
L'altri prucessi sò soprattuttu in l'industria di u stampaggio à iniezione (MIM) di longa data chì richiede chì e parti non sinterizzate cuntenenu proporzioni relativamente alte di polimeru per facilità u so rilasciu da u stampu", hà dettu Gelbart. "Tuttavia, a quantità di polimeru necessaria per incollà e parti per a stampa 3D hè in realtà assai chjuca - un decimu di per centu hè sufficiente in a maiò parte di i casi".
Allora perchè beie acqua ? Cum'è cù u nostru esempiu di castellu di sabbia adupratu per fà pasta (pasta metallica in questu casu), u polimeru tene i pezzi inseme mentre si asciuganu. U risultatu hè una parte cù a consistenza è a durezza di a gessa di u marciapiede, abbastanza forte per resiste à a machinazione post-assemblaggio, a machinazione dolce (ancu se Gelbart raccomanda a machinazione post-sinterizzazione), l'assemblaggio cù acqua cù altre parti non finite, è mandata à u fornu.
L'eliminazione di u sgrassaggio permette ancu di stampà pezzi più grandi è cù pareti più spesse perchè quandu si utilizanu polveri metalliche impregnate di polimeru, u polimeru ùn pò micca "brusgià" se e pareti di a parte sò troppu spesse.
Gelbart hà dettu chì un fabricatore d'attrezzature richiedeva spessori di parete di 6 mm o menu. "Allora, dicemu chì state custruendu una parte di a dimensione di un mouse per computer. In questu casu, l'internu duveria esse cavu o forse una sorta di maglia. Questu hè ideale per parechje applicazioni, ancu a leggerezza hè l'ubbiettivu. Ma se hè necessaria una forza fisica cum'è un bullone o qualchì altra parte ad alta resistenza, allora [l'iniezione di polvere metallica] o MIM ùn sò generalmente adatti".
Una foto di cullettore appena stampata mostra i cumpunenti interni cumplessi chì una stampante Rapidia pò pruduce.
Gelbart mette in risaltu parechje altre caratteristiche di a stampante. E cartucce chì cuntenenu pasta metallica sò ricaricabili è l'utilizatori chì e restituiscenu à Rapidia per a ricarica riceveranu punti per qualsiasi materiale micca utilizatu.
Una varietà di materiali sò dispunibili, cumpresi l'acciaio inox 316 è 17-4PH, INCONEL 625, ceramica è zirconia, è ancu u rame, u carburo di tungstenu è parechji altri materiali in sviluppu. I materiali di supportu - l'ingredientu secretu in parechje stampanti di metalli - sò cuncepiti per stampà sustrati chì ponu esse rimossi o "evaporati" à manu, aprendu a porta à interni altrimenti irreproducibili.
Rapidia hè in attività dapoi quattru anni è, certamente, hà appena principiatu. "L'impresa si piglia u so tempu per riparà e cose", hà dettu Gelbart.
Finu à oghje, ellu è a so squadra anu implementatu cinque sistemi, cumpresu unu à u Selkirk Technology Access Center (STAC) in Columbia Britannica. U ricercatore Jason Taylor hà utilizatu a macchina dapoi a fine di ghjennaghju è hà vistu parechji vantaghji rispetto à parechje stampanti 3D STAC esistenti.
Hà nutatu chì a capacità di "incollà inseme cù l'acqua" e parti grezze prima di a sinterizazione hà un grande putenziale. Hè ancu cunnisciutu di i prublemi assuciati à u sgrassaggio, cumpresi l'usu è u smaltimentu di i prudutti chimichi. Mentre l'accordi di riservatezza impediscenu à Taylor di sparte i dettagli di gran parte di u so travagliu quì, u so primu prughjettu di prova hè qualcosa chì parechji di noi puderanu pensà: un bastone stampatu in 3D.
«Hè surtitu perfettu», disse cun un surrisu. «Avemu finitu a faccia, perforatu i fori per l'asta, è l'aghju adupratu avà. Semu impressiunati da a qualità di u travagliu fattu cù u novu sistema. Cum'è cù tutte e parti sinterizate, ci hè qualchì ritirata è ancu un pocu di disallineamentu, ma a macchina hè adatta. In modu coerente, pudemu cumpensà questi prublemi in u disignu.»
U Rapportu Additivu si cuncentra nantu à l'usu di e tecnulugie di fabricazione additiva in a pruduzzione reale. Oghje, i pruduttori utilizanu a stampa 3D per creà strumenti è dispositivi, è certi utilizanu ancu a fabricazione additiva per a pruduzzione di grande vulume. E so storie seranu presentate quì.