Nous avons tous construit des châteaux de sable sur la plage : des murs puissants, des tours majestueuses, des douves pleines de requins

Nous avons tous construit des châteaux de sable sur la plage : des murs puissants, des tours majestueuses, des douves pleines de requins.Si vous êtes un peu comme moi, vous serez surpris de voir à quel point une petite quantité d'eau colle ensemble, du moins jusqu'à ce que votre grand frère se présente et lui donne un coup de pied dans un éclat de joie destructrice.
L'entrepreneur Dan Gelbart utilise également de l'eau pour lier les matériaux, bien que sa conception soit beaucoup plus durable qu'un spectacle de plage le week-end.
En tant que président et fondateur de Rapidia Tech Inc., un fournisseur de systèmes d'impression 3D en métal à Vancouver, en Colombie-Britannique, et à Libertyville, dans l'Illinois, Gelbart a développé une méthode de fabrication de pièces qui élimine les étapes chronophages inhérentes aux technologies concurrentes tout en simplifiant considérablement le retrait du support..
Cela rend également l'assemblage de plusieurs pièces pas plus difficile que de simplement les tremper dans un peu d'eau et de les coller ensemble, même pour les pièces fabriquées avec des méthodes de fabrication traditionnelles.
Gelbart discute de quelques différences fondamentales entre ses systèmes à base d'eau et ceux utilisant des poudres métalliques contenant 20% à 30% de cire et de polymère (en volume).Les imprimantes 3D métalliques à double tête Rapidia produisent une pâte à partir de poudre métallique, d'eau et d'un liant de résine dans des quantités allant de 0,3 à 0,4 %.
De ce fait, explique-t-il, le processus de déliantage requis par les technologies concurrentes, qui prend souvent plusieurs jours, est supprimé et la pièce peut être envoyée directement au four de frittage.
Les autres procédés appartiennent principalement à "l'industrie du moulage par injection (MIM) de longue date qui nécessite que les pièces non frittées non frittées contiennent des proportions relativement élevées de polymère pour faciliter leur démoulage", a déclaré Gelbart."Cependant, la quantité de polymère nécessaire pour coller les pièces pour l'impression 3D est en fait très faible - un dixième de pour cent est suffisant dans la plupart des cas."
Alors pourquoi boire de l'eau ?Comme dans notre exemple de château de sable utilisé pour faire de la pâte (pâte métallique dans ce cas), le polymère maintient les pièces ensemble pendant qu'elles sèchent.Le résultat est une pièce avec la consistance et la dureté de la craie de trottoir, suffisamment solide pour résister à l'usinage post-assemblage, à l'usinage doux (bien que Gelbart recommande l'usinage post-frittage), à ​​l'assemblage à l'eau avec d'autres pièces non finies et à l'envoi au four.
L'élimination du dégraissage permet également d'imprimer des pièces plus grandes et aux parois plus épaisses car lors de l'utilisation de poudres métalliques imprégnées de polymère, le polymère ne peut pas "brûler" si les parois de la pièce sont trop épaisses.
Gelbart a déclaré qu'un fabricant d'équipement exigeait des épaisseurs de paroi de 6 mm ou moins.« Disons que vous construisez une pièce de la taille d'une souris d'ordinateur.Dans ce cas, l'intérieur devrait être soit creux, soit une sorte de maille.C'est idéal pour de nombreuses applications, même la légèreté est l'objectif.Mais si une résistance physique est requise comme un boulon ou une autre pièce à haute résistance, alors [l'injection de poudre métallique] ou le MIM ne conviennent généralement pas.
Une photo de collecteur fraîchement imprimée montre les composants internes complexes qu'une imprimante Rapidia peut produire.
Gelbart souligne plusieurs autres caractéristiques de l'imprimante.Les cartouches contenant de la pâte métallique sont rechargeables et les utilisateurs les renvoyant à Rapidia pour remplissage recevront des points pour tout matériau non utilisé.
Une variété de matériaux sont disponibles, y compris l'acier inoxydable 316 et 17-4PH, l'INCONEL 625, la céramique et la zircone, ainsi que le cuivre, le carbure de tungstène et plusieurs autres matériaux en développement.Les matériaux de support - l'ingrédient secret de nombreuses imprimantes métalliques - sont conçus pour imprimer des substrats qui peuvent être retirés ou «évaporés» à la main, ouvrant la porte à des intérieurs autrement non reproductibles.
Rapidia est en activité depuis quatre ans et ne fait certes que commencer."La société prend son temps pour réparer les choses", a déclaré Gelbart.
À ce jour, lui et son équipe ont déployé cinq systèmes, dont un au Selkirk Technology Access Centre (STAC) en Colombie-Britannique.Le chercheur Jason Taylor utilise la machine depuis fin janvier et a constaté de nombreux avantages par rapport à plusieurs imprimantes 3D STAC existantes.
Il a noté que la capacité de «coller avec de l'eau» des pièces brutes avant le frittage a un grand potentiel.Il connaît également les problèmes liés au dégraissage, y compris l'utilisation et l'élimination des produits chimiques.Alors que les accords de non-divulgation empêchent Taylor de partager les détails d'une grande partie de son travail là-bas, son premier projet de test est quelque chose auquel beaucoup d'entre nous pourraient penser : un bâton imprimé en 3D.
"C'était parfait", a-t-il dit avec un sourire.« Nous avons terminé la face, percé des trous pour l'arbre, et je l'utilise maintenant.Nous sommes impressionnés par la qualité du travail effectué avec le nouveau système.Comme pour toutes les pièces frittées, il y a un certain retrait et même un peu de désalignement, mais la machine est adéquate.De manière constante, nous pouvons compenser ces problèmes dans la conception.
Le rapport additif se concentre sur l'utilisation des technologies de fabrication additive dans la production réelle.Aujourd'hui, les fabricants utilisent l'impression 3D pour créer des outils et des accessoires, et certains utilisent même la FA pour la production à grand volume.Leurs histoires seront présentées ici.


Heure de publication : 23 août 2022
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