Við höfum öll byggt sandkastala á ströndinni: volduga veggi, tignarlega turna, vökva fulla af hákörlum.Ef þú ert eitthvað eins og ég, þá kemur þér á óvart hversu vel lítið magn af vatni festist saman - að minnsta kosti þangað til stóri bróðir þinn birtist og sparkar í það í sprengi af eyðileggjandi gleði.
Frumkvöðullinn Dan Gelbart notar líka vatn til að tengja efni, þó hönnun hans sé mun endingarbetri en strandsýning um helgar.
Sem forseti og stofnandi Rapidia Tech Inc., birgir þrívíddarprentkerfa úr málmi í Vancouver, Bresku Kólumbíu og Libertyville, Illinois, hefur Gelbart þróað hlutaframleiðsluaðferð sem útilokar tímafrekt skref sem felast í samkeppnistækni en einfaldar til muna fjarlægingu stuðnings..
Það gerir það líka ekki erfiðara að sameina marga hluta en bara að bleyta þeim í smá vatni og líma þá saman - jafnvel fyrir hluta sem eru gerðir með hefðbundnum framleiðsluaðferðum.
Gelbart ræðir nokkurn grundvallarmun á vatnsbundnum kerfum sínum og þeim sem nota málmduft sem inniheldur 20% til 30% vax og fjölliða (miðað við rúmmál).Rapidia tvíhöfða þrívíddarprentarar úr málmi framleiða deig úr málmdufti, vatni og plastefnisbindiefni í magni á bilinu 0,3 til 0,4%.
Vegna þessa, útskýrði hann, er afbindingarferlinu sem krafist er af samkeppnistækni, sem tekur oft nokkra daga, eytt og hægt er að senda hlutinn beint í hertuofninn.
Hinir ferlarnir eru að mestu leyti í „langvarandi sprautumótunariðnaði (MIM) sem krefst þess að ósintraðir ósintaðir hlutar innihaldi tiltölulega hátt hlutfall fjölliða til að auðvelda losun þeirra úr moldinni,“ sagði Gelbart."Hins vegar er magn fjölliða sem þarf til að tengja hluta fyrir þrívíddarprentun í raun mjög lítið - einn tíundi úr prósenti er nóg í flestum tilfellum."
Svo hvers vegna drekka vatn?Eins og með sandkastaladæmið okkar sem notað var til að búa til líma (málmmauk í þessu tilfelli), heldur fjölliðan hlutunum saman þegar þeir þorna.Niðurstaðan er hluti með samkvæmni og hörku gangstéttarkrítar, nógu sterkur til að standast vinnslu eftir samsetningu, létt vinnsla (þó Gelbart mæli með vinnslu eftir sintu), samsetningu með vatni með öðrum ókláruðum hlutum og sendur í ofninn.
Með því að útiloka fitueyðingu er einnig hægt að prenta stærri, þykkari veggja hluta vegna þess að þegar notað er málmduft gegndreypt með fjölliðu getur fjölliðan ekki „brennt út“ ef hlutaveggirnir eru of þykkir.
Gelbart sagði að einn búnaðarframleiðandi þyrfti veggþykkt 6 mm eða minna.„Svo segjum að þú sért að smíða hluta á stærð við tölvumús.Í því tilviki þyrfti innréttingin að vera annað hvort hol eða kannski einhvers konar möskva.Þetta er frábært fyrir mörg forrit, jafnvel léttleiki er markmiðið.En ef krafist er líkamlegs styrks eins og bolta eða einhvers annars hástyrks hluta, þá henta [málmduftsprautun] eða MIM venjulega ekki.“
Nýprentuð margvísleg mynd sýnir flókna innri hluti sem Rapidia prentari getur framleitt.
Gelbart bendir á nokkra aðra eiginleika prentarans.Hægt er að fylla á hylki sem innihalda málmmassa og notendur sem skila þeim til Rapidia til áfyllingar fá stig fyrir ónotað efni.
Fjölbreytt efni eru fáanleg, þar á meðal 316 og 17-4PH ryðfríu stáli, INCONEL 625, keramik og sirkon, auk kopar, wolframkarbíð og nokkur önnur efni í þróun.Stuðningsefni – leyndarmálið í mörgum málmprenturum – er hannað til að prenta undirlag sem hægt er að fjarlægja eða „gufa upp“ með höndunum og opna dyrnar að annars óafritanlegum innréttingum.
Rapidia hefur verið í viðskiptum í fjögur ár og er að vísu rétt að byrja.„Fyrirtækið tekur sinn tíma í að laga hlutina,“ sagði Gelbart.
Hingað til hefur hann og teymi hans sett upp fimm kerfi, þar á meðal eitt í Selkirk Technology Access Center (STAC) í Bresku Kólumbíu.Rannsakandi Jason Taylor hefur notað vélina síðan í lok janúar og hefur séð marga kosti fram yfir nokkra núverandi STAC 3D prentara.
Hann benti á að hæfileikinn til að „líma saman með vatni“ hráa hluta fyrir sintun hefur mikla möguleika.Hann er einnig fróður um málefni sem tengjast fituhreinsun, þar á meðal notkun og förgun efna.Þó að þagnarskyldusamningar komi í veg fyrir að Taylor deili upplýsingum um mikið af verkum sínum þar, er fyrsta prófunarverkefnið hans eitthvað sem mörgum okkar gæti dottið í hug: þrívíddarprentaður stafur.
„Þetta reyndist fullkomið,“ sagði hann og brosti.„Við kláruðum andlitið, boruðum göt fyrir skaftið og ég er að nota það núna.Við erum hrifin af gæðum vinnunnar með nýja kerfinu.Eins og með alla hertu hluta, þá er einhver rýrnun og jafnvel smá misskipting, en vélin er fullnægjandi.Stöðugt getum við bætt upp fyrir þessi vandamál í hönnuninni.
Í viðbótarskýrslunni er lögð áhersla á notkun aukefnaframleiðslutækni í raunverulegri framleiðslu.Framleiðendur í dag nota þrívíddarprentun til að búa til verkfæri og innréttingar og sumir nota jafnvel AM til framleiðslu í miklu magni.Sögur þeirra verða sýndar hér.
Birtingartími: 23. ágúst 2022