Сите ние сме изградиле песочни замоци на плажа: моќни ѕидови, величествени кули, ровови полни со ајкули. Ако сте како мене, ќе бидете изненадени колку добро се држи мала количина вода - барем додека не се појави вашиот постар брат и не ја шутне во наплив на деструктивна радост.
Претприемачот Ден Гелбарт, исто така, користи вода за поврзување на материјалите, иако неговиот дизајн е многу потраен од спектакл за време на викенд на плажа.
Како претседател и основач на Rapidia Tech Inc., добавувач на системи за 3D печатење на метал во Ванкувер, Британска Колумбија и Либертивил, Илиноис, Гелбарт разви метод за производство на делови што ги елиминира чекорите што одземаат многу време, својствени за конкурентските технологии, а воедно значително го поедноставува отстранувањето на потпорите.
Исто така, спојувањето на повеќе делови не е потешко од самото потопување во малку вода и лепење заедно - дури и за делови направени со традиционални методи на производство.
Гелбарт дискутира за некои фундаментални разлики помеѓу неговите системи на база на вода и оние што користат метални прашоци што содржат 20% до 30% восок и полимер (по волумен). Двоглавите 3D печатачи за метал Rapidia произведуваат паста од метален прашок, вода и смолесто врзивно средство во количини што се движат од 0,3 до 0,4%.
Поради ова, објасни тој, процесот на одврзување потребен за конкурентските технологии, кој често трае неколку дена, е елиминиран и делот може да се испрати директно во печката за синтерување.
Другите процеси се претежно во „долгогодишната индустрија за лиење со инјектирање (MIM) која бара несинтерираните несинтерирани делови да содржат релативно високи пропорции на полимер за да се олесни нивното ослободување од калапот“, рече Гелбарт. „Сепак, количината на полимер потребна за поврзување на делови за 3D печатење е всушност многу мала - една десетина од процент е доволна во повеќето случаи“.
Па зошто да пиеме вода? Како и со нашиот пример со песочен замок што се користи за правење паста (метална паста во овој случај), полимерот ги држи парчињата заедно додека се сушат. Резултатот е дел со конзистентност и тврдост на креда за тротоар, доволно јак за да издржи обработка по склопувањето, нежна обработка (иако Гелбарт препорачува обработка по синтерувањето), склопување со вода со други недовршени делови и испраќање во рерна.
Елиминирањето на одмастувањето исто така овозможува печатење на поголеми делови со подебели ѕидови, бидејќи при употреба на метални прашоци импрегнирани со полимер, полимерот не може да „изгори“ ако ѕидовите на деловите се премногу дебели.
Гелбарт рече дека еден производител на опрема барал дебелина на ѕидовите од 6 мм или помалку. „Значи, да речеме дека градите дел со големина на компјутерски глушец. Во тој случај, внатрешноста би требало да биде или шуплива или можеби некаков вид мрежа. Ова е одлично за многу апликации, дури и леснотијата е целта. Но, ако е потребна физичка цврстина како болт или некој друг дел со висока цврстина, тогаш [вбризгувањето на метален прав] или MIM обично не се соодветни.“
Свежо испечатена фотографија од многубројни елементи ги покажува сложените внатрешни делови што може да ги произведе печатачот Rapidia.
Гелбарт посочува неколку други карактеристики на печатачот. Патроните што содржат метална паста се полнат повторно, а корисниците што ги враќаат во Rapidia за повторно полнење ќе добиваат поени за секој неискористен материјал.
Достапни се различни материјали, вклучувајќи нерѓосувачки челик 316 и 17-4PH, INCONEL 625, керамика и циркониум, како и бакар, волфрам карбид и неколку други материјали во развој. Поддржувачките материјали - тајната состојка во многу метални печатачи - се дизајнирани да печатат подлоги што можат да се отстранат или „испарат“ рачно, отворајќи ја вратата кон инаку нерепродуктивни ентериери.
„Рапидијата“ работи веќе четири години и, признавам, штотуку започнува. „Компанијата одвојува време да ги поправи работите“, рече Гелбарт.
До денес, тој и неговиот тим распоредија пет системи, вклучувајќи еден во Центарот за пристап до технологија Селкирк (STAC) во Британска Колумбија. Истражувачот Џејсон Тејлор ја користи машината од крајот на јануари и забележал многу предности во однос на неколку постоечки 3D печатачи STAC.
Тој забележа дека можноста за „лепење со вода“ на сурови делови пред синтерување има голем потенцијал. Тој е исто така запознаен со прашањата поврзани со одмастување, вклучително и употребата и отстранувањето на хемикалии. Иако договорите за неоткривање го спречуваат Тејлор да споделува детали за голем дел од својата работа таму, неговиот прв тест проект е нешто што многумина од нас би можеле да го замислат: 3D печатено стапче.
„Излезе совршено“, рече тој со насмевка. „Ја завршивме предната страна, издупчивме дупки за вратилото и сега го користам. Импресионирани сме од квалитетот на работата извршена со новиот систем. Како и со сите синтерувани делови, има одредено собирање, па дури и малку нерамномерност, но машината е соодветна. Доследно, можеме да ги компензираме овие проблеми во дизајнот.“
Извештајот за адитивно производство се фокусира на употребата на технологии за адитивно производство во реално производство. Производителите денес користат 3D печатење за да создадат алатки и прицврстувачи, а некои дури користат и AM за производство во голем обем. Нивните приказни ќе бидат претставени овде.