Vi har alle bygget sandslotte på stranden: mægtige mure, majestætiske tårne, voldgrave fyldt med hajer.Hvis du er noget som mig, vil du blive overrasket over, hvor godt en lille mængde vand hænger sammen – i hvert fald indtil din storebror dukker op og sparker den i et udbrud af destruktiv glæde.
Entreprenør Dan Gelbart bruger også vand til at binde materialer, selvom hans design er langt mere holdbart end et weekendstrandskuespil.
Som præsident og grundlægger af Rapidia Tech Inc., en leverandør af metal 3D-printsystemer i Vancouver, British Columbia og Libertyville, Illinois, har Gelbart udviklet en delfremstillingsmetode, der eliminerer de tidskrævende trin, der er iboende i konkurrerende teknologier, samtidig med at det i høj grad forenkler fjernelse af support..
Det gør det heller ikke vanskeligere at sammenføje flere dele end blot at lægge dem i blød i en smule vand og lime dem sammen - selv for dele lavet med traditionelle fremstillingsmetoder.
Gelbart diskuterer nogle grundlæggende forskelle mellem hans vandbaserede systemer og dem, der bruger metalpulvere indeholdende 20% til 30% voks og polymer (efter volumen).Rapidia dobbelthovedet metal 3D-printere producerer en pasta af metalpulver, vand og et harpiksbindemiddel i mængder fra 0,3 til 0,4%.
På grund af dette, forklarede han, elimineres den afbindingsproces, der kræves af konkurrerende teknologier, som ofte tager flere dage, og delen kan sendes direkte til sintringsovnen.
De andre processer er for det meste i "langvarig sprøjtestøbning (MIM), der kræver usintrede usintrede dele til at indeholde relativt høje andele af polymer for at lette deres frigivelse fra formen," sagde Gelbart."Men mængden af polymer, der er nødvendig for at binde dele til 3D-printning, er faktisk meget lille - en tiendedel af en procent er tilstrækkelig i de fleste tilfælde."
Så hvorfor drikke vand?Som med vores sandslotseksempel, der bruges til at lave pasta (metalpasta i dette tilfælde), holder polymeren stykkerne sammen, når de tørrer.Resultatet er en del med samme konsistens og hårdhed som fortovskridt, stærk nok til at modstå bearbejdning efter montage, skånsom bearbejdning (selvom Gelbart anbefaler eftersintringsbearbejdning), samling med vand med andre ufærdige dele og sendt til ovnen.
Eliminering af affedtning gør det også muligt at udskrive større, tykkere væggede dele, fordi når man bruger metalpulver imprægneret med polymer, kan polymeren ikke "brænde ud", hvis delvæggene er for tykke.
Gelbart sagde, at en udstyrsproducent krævede vægtykkelser på 6 mm eller mindre."Så lad os sige, at du bygger en del på størrelse med en computermus.I så fald skal interiøret enten være hult eller måske en slags mesh.Dette er fantastisk til mange applikationer, selv lethed er målet.Men hvis der kræves fysisk styrke som en bolt eller en anden højstyrkedel, så er [metalpulverinjektion] eller MIM normalt ikke egnede."
Et frisktrykt manifoldfoto viser det komplekse indre, som en Rapidia-printer kan producere.
Gelbart påpeger flere andre funktioner ved printeren.Patroner, der indeholder metalpasta, kan genopfyldes, og brugere, der returnerer dem til Rapidia til genopfyldning, vil modtage point for ubrugt materiale.
En række materialer er tilgængelige, herunder 316 og 17-4PH rustfrit stål, INCONEL 625, keramik og zirconia, samt kobber, wolframcarbid og flere andre materialer under udvikling.Støttematerialer - den hemmelige ingrediens i mange metalprintere - er designet til at udskrive substrater, der kan fjernes eller "fordampes" i hånden, hvilket åbner døren til ellers ikke-reproducerbare interiører.
Rapidia har eksisteret i fire år og er ganske vist lige begyndt."Virksomheden tager sig tid til at ordne tingene," sagde Gelbart.
Til dato har han og hans team implementeret fem systemer, herunder et på Selkirk Technology Access Center (STAC) i British Columbia.Forsker Jason Taylor har brugt maskinen siden slutningen af januar og har set mange fordele i forhold til flere eksisterende STAC 3D-printere.
Han bemærkede, at evnen til at "lime sammen med vand" rådele før sintring har et stort potentiale.Han er også vidende om de problemer, der er forbundet med affedtning, herunder brug og bortskaffelse af kemikalier.Mens fortrolighedsaftaler forhindrer Taylor i at dele detaljer om meget af sit arbejde der, er hans første testprojekt noget, som mange af os måske tænker på: en 3D-printet pind.
"Det blev perfekt," sagde han med et smil."Vi har færdiggjort ansigtet, boret huller til skaftet, og jeg bruger det nu.Vi er imponerede over kvaliteten af arbejdet med det nye system.Som med alle sintrede dele er der noget krympning og endda en smule fejljustering, men maskinen er tilstrækkelig.Konsekvent kan vi kompensere for disse problemer i designet.
Additivrapporten fokuserer på brugen af additive fremstillingsteknologier i reel produktion.Producenter i dag bruger 3D-print til at skabe værktøjer og armaturer, og nogle bruger endda AM til højvolumenproduktion.Deres historier vil blive præsenteret her.
Indlægstid: 23. august 2022