हम सभी ने समुद्र तट पर रेत के महल बनाए हैं: शक्तिशाली दीवारें, राजसी टॉवर, शार्क से भरी खाई। यदि आप मेरे जैसे हैं, तो आपको आश्चर्य होगा कि पानी की थोड़ी मात्रा कितनी अच्छी तरह से एक साथ चिपक जाती है - कम से कम तब तक जब तक आपका बड़ा भाई दिखाई नहीं देता और विनाशकारी खुशी के विस्फोट में इसे लात नहीं मारता।
उद्यमी डैन गेलबार्ट भी सामग्रियों को जोड़ने के लिए पानी का उपयोग करते हैं, हालांकि उनका डिजाइन सप्ताहांत समुद्र तट पर किए जाने वाले प्रदर्शन की तुलना में कहीं अधिक टिकाऊ है।
वैंकूवर, ब्रिटिश कोलंबिया और लिबर्टीविले, इलिनोइस में धातु 3 डी मुद्रण प्रणालियों के आपूर्तिकर्ता रैपिडिया टेक इंक के अध्यक्ष और संस्थापक के रूप में, गेलबार्ट ने एक भाग निर्माण विधि विकसित की है जो प्रतिस्पर्धी प्रौद्योगिकियों में निहित समय लेने वाले चरणों को समाप्त करती है, जबकि समर्थन हटाने को बहुत सरल बनाती है।
इससे कई भागों को जोड़ना भी आसान हो जाता है, बस उन्हें थोड़े से पानी में भिगोकर चिपकाना पड़ता है - यहां तक ​​कि पारंपरिक विनिर्माण विधियों से बने भागों के लिए भी।
गेलबार्ट अपने जल आधारित सिस्टम और 20% से 30% मोम और पॉलिमर (मात्रा के हिसाब से) युक्त धातु पाउडर का उपयोग करने वाले सिस्टम के बीच कुछ बुनियादी अंतरों पर चर्चा करते हैं। रैपिडिया डबल-हेडेड मेटल 3डी प्रिंटर 0.3 से 0.4% तक की मात्रा में धातु पाउडर, पानी और एक रेजिन बाइंडर से पेस्ट बनाते हैं।
उन्होंने बताया कि इसके कारण, प्रतिस्पर्धी प्रौद्योगिकियों द्वारा अपेक्षित डीबाइंडिंग प्रक्रिया, जिसमें अक्सर कई दिन लग जाते हैं, समाप्त हो जाती है तथा भाग को सीधे सिंटरिंग ओवन में भेजा जा सकता है।
गेलबार्ट ने कहा कि अन्य प्रक्रियाएं ज्यादातर "लंबे समय से चली आ रही इंजेक्शन मोल्डिंग (एमआईएम) इंडस्ट्री में हैं, जिसमें मोल्ड से निकलने में आसानी के लिए पॉलिमर के अपेक्षाकृत उच्च अनुपात में अनसिंटर किए गए भागों की आवश्यकता होती है।" "हालांकि, 3डी प्रिंटिंग के लिए भागों को जोड़ने के लिए आवश्यक पॉलिमर की मात्रा वास्तव में बहुत कम है - अधिकांश मामलों में एक प्रतिशत का दसवां हिस्सा पर्याप्त है।"
तो फिर पानी क्यों पीना चाहिए? जैसा कि हमारे सैंडकैसल उदाहरण में पेस्ट (इस मामले में धातु का पेस्ट) बनाने के लिए इस्तेमाल किया गया था, पॉलिमर सूखने पर टुकड़ों को एक साथ रखता है। इसका परिणाम फुटपाथ चाक की स्थिरता और कठोरता वाला एक हिस्सा है, जो पोस्ट-असेंबली मशीनिंग, कोमल मशीनिंग (हालांकि गेलबार्ट पोस्ट-सिंटर मशीनिंग की सलाह देते हैं), अन्य अधूरे हिस्सों के साथ पानी के साथ असेंबली का सामना करने के लिए पर्याप्त मजबूत है, और ओवन में भेजा जाता है।
डीग्रीजिंग को हटाने से बड़े, मोटी दीवारों वाले भागों को भी मुद्रित किया जा सकता है, क्योंकि पॉलिमर में संसेचित धातु पाउडर का उपयोग करते समय, यदि भाग की दीवारें बहुत मोटी हैं, तो पॉलिमर "जल नहीं सकता"।
गेलबार्ट ने कहा कि एक उपकरण निर्माता को 6 मिमी या उससे कम मोटाई की दीवार की आवश्यकता थी। "तो मान लीजिए कि आप कंप्यूटर माउस के आकार का एक हिस्सा बना रहे हैं। उस स्थिति में, अंदरूनी भाग या तो खोखला होना चाहिए या शायद किसी प्रकार का जाल होना चाहिए। यह कई अनुप्रयोगों के लिए बहुत अच्छा है, यहां तक ​​कि हल्कापन भी लक्ष्य है। लेकिन अगर बोल्ट या किसी अन्य उच्च-शक्ति वाले हिस्से जैसी भौतिक ताकत की आवश्यकता होती है, तो [धातु पाउडर इंजेक्शन] या एमआईएम आमतौर पर उपयुक्त नहीं होते हैं।"
एक ताजा मुद्रित मैनिफोल्ड फोटो उन जटिल आंतरिक भागों को दर्शाता है जो रैपिडिया प्रिंटर बना सकता है।
गेलबार्ट प्रिंटर की कई अन्य विशेषताओं की ओर इशारा करते हैं। धातु पेस्ट युक्त कार्ट्रिज को फिर से भरा जा सकता है और उपयोगकर्ता उन्हें फिर से भरने के लिए रैपिडिया को लौटाते हैं, तो उन्हें किसी भी अप्रयुक्त सामग्री के लिए अंक मिलेंगे।
कई तरह की सामग्रियाँ उपलब्ध हैं, जिनमें 316 और 17-4PH स्टेनलेस स्टील, INCONEL 625, सिरेमिक और ज़िरकोनिया, साथ ही तांबा, टंगस्टन कार्बाइड और कई अन्य सामग्रियाँ शामिल हैं, जिनका विकास किया जा रहा है। सहायक सामग्री - कई धातु प्रिंटर में गुप्त घटक - ऐसे सब्सट्रेट को प्रिंट करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जिन्हें हाथ से हटाया या "वाष्पित" किया जा सकता है, जिससे अन्यथा अप्रस्तुत अंदरूनी भाग के लिए दरवाज़ा खुल जाता है।
रैपिडिया चार साल से कारोबार में है और माना कि अभी इसकी शुरुआत ही हुई है। गेलबार्ट ने कहा, "कंपनी चीजों को ठीक करने में समय ले रही है।"
आज तक, उन्होंने और उनकी टीम ने पांच सिस्टम तैनात किए हैं, जिनमें से एक ब्रिटिश कोलंबिया में सेल्किर्क टेक्नोलॉजी एक्सेस सेंटर (STAC) में है। शोधकर्ता जेसन टेलर जनवरी के अंत से मशीन का उपयोग कर रहे हैं और उन्होंने कई मौजूदा STAC 3D प्रिंटरों की तुलना में इसके कई फायदे देखे हैं।
उन्होंने कहा कि सिंटरिंग से पहले कच्चे भागों को "पानी से चिपकाने" की क्षमता में बहुत संभावनाएं हैं। वह डीग्रीजिंग से जुड़े मुद्दों के बारे में भी जानकार हैं, जिसमें रसायनों का उपयोग और निपटान शामिल है। जबकि गैर-प्रकटीकरण समझौते टेलर को अपने काम के बारे में ज़्यादा जानकारी साझा करने से रोकते हैं, उनका पहला परीक्षण प्रोजेक्ट कुछ ऐसा है जिसके बारे में हम में से कई लोग सोच सकते हैं: एक 3D प्रिंटेड स्टिक।
"यह एकदम सही निकला," उन्होंने मुस्कुराते हुए कहा। "हमने फेस को पूरा किया, शाफ्ट के लिए छेद ड्रिल किए, और अब मैं इसका इस्तेमाल कर रहा हूँ। हम नई प्रणाली के साथ किए गए काम की गुणवत्ता से प्रभावित हैं। सभी सिंटर किए गए भागों की तरह, इसमें कुछ सिकुड़न और यहां तक ​​कि थोड़ा सा मिसअलाइनमेंट भी है, लेकिन मशीन पर्याप्त है। लगातार, हम डिजाइन में इन समस्याओं की भरपाई कर सकते हैं।
एडिटिव रिपोर्ट वास्तविक उत्पादन में एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग तकनीकों के उपयोग पर केंद्रित है। आज निर्माता उपकरण और फिक्स्चर बनाने के लिए 3D प्रिंटिंग का उपयोग कर रहे हैं, और कुछ तो उच्च मात्रा में उत्पादन के लिए AM का भी उपयोग कर रहे हैं। उनकी कहानियाँ यहाँ प्रस्तुत की जाएँगी।