Մենք բոլորս ավազե ամրոցներ ենք կառուցել լողափին՝ հզոր պատեր, վեհաշուք աշտարակներ, շնաձկներով լի խրամներ։ Եթե դուք ինձ նման եք, կզարմանաք, թե որքան լավ է մի փոքր քանակությամբ ջուրը կպչում իրար, գոնե մինչև ձեր մեծ եղբայրը հայտնվի և ոտքով հարվածի այն կործանարար ուրախության պոռթկումով։
Գործարար Դեն Գելբարտը նույնպես ջուր է օգտագործում նյութերը կապելու համար, չնայած նրա դիզայնը շատ ավելի դիմացկուն է, քան հանգստյան օրերի լողափնյա ներկայացումը։
Որպես Rapidia Tech Inc.-ի նախագահ և հիմնադիր, որը մետաղական 3D տպագրության համակարգերի մատակարար է Վանկուվերում (Բրիտանական Կոլումբիա) և Լիբերթիվիլում (Իլինոյս), Գելբարտը մշակել է մասերի արտադրության մեթոդ, որը վերացնում է մրցակցային տեխնոլոգիաներին բնորոշ ժամանակատար քայլերը՝ միաժամանակ մեծապես պարզեցնելով հենարանների հեռացումը։
Այն նաև մի քանի մասերի միացումը դարձնում է ոչ ավելի դժվար, քան դրանք մի փոքր ջրի մեջ թրջելը և միմյանց սոսնձելը, նույնիսկ ավանդական արտադրական մեթոդներով պատրաստված մասերի դեպքում։
Գելբարտը քննարկում է իր ջրային հիմքով համակարգերի և մետաղական փոշիներ օգտագործող համակարգերի միջև եղած որոշ հիմնարար տարբերությունները, որոնք պարունակում են 20%-ից մինչև 30% մոմ և պոլիմեր (ըստ ծավալի): Rapidia երկգլխանի մետաղական 3D տպիչները մետաղական փոշուց, ջրից և խեժային կապակցանյութից մածուկ են արտադրում 0.3-ից մինչև 0.4% քանակությամբ:
Նա բացատրեց, որ դրա պատճառով մրցակցող տեխնոլոգիաների կողմից պահանջվող ապակապման գործընթացը, որը հաճախ տևում է մի քանի օր, վերանում է, և մասը կարող է ուղղակիորեն ուղարկվել սինտերացման վառարան։
Մյուս գործընթացները հիմնականում «երկարատև ներարկման ձուլման (MIM) ոլորտում են, որը պահանջում է, որ չմաքրված չմաքրված մասերը պարունակեն պոլիմերի համեմատաբար բարձր համամասնություններ՝ դրանց կաղապարից դուրս գալը հեշտացնելու համար», - ասաց Գելբարտը: «Այնուամենայնիվ, 3D տպագրության համար մասերը միացնելու համար անհրաժեշտ պոլիմերի քանակը իրականում շատ փոքր է. դեպքերի մեծ մասում բավարար է մեկ տասներորդ տոկոսը»:
Ուրեմն ինչո՞ւ ջուր խմել։ Ինչպես մեր ավազե ամրոցի օրինակում, որն օգտագործվել է մածուկ (այս դեպքում՝ մետաղական մածուկ) պատրաստելու համար, պոլիմերը մասերը միասին է պահում չորանալու ընթացքում։ Արդյունքում ստացվում է մայթեզրի կավիճի խտությամբ և կարծրությամբ մաս, որը բավականաչափ ամուր է հավաքումից հետո մեխանիկական մշակմանը, նուրբ մշակմանը (չնայած Գելբարտը խորհուրդ է տալիս թրծումից հետո մեխանիկական մշակում), ջրով հավաքմանը այլ անավարտ մասերի հետ և ուղարկվում ջեռոց։
Ճարպազերծման վերացումը նաև թույլ է տալիս տպագրել ավելի մեծ, ավելի հաստ պատերով մասեր, քանի որ պոլիմերով ներծծված մետաղական փոշիներ օգտագործելիս պոլիմերը չի կարող «այրվել», եթե մասի պատերը չափազանց հաստ են։
Գելբարտն ասաց, որ սարքավորումների արտադրողներից մեկը պահանջում էր 6 մմ կամ պակաս պատի հաստություն: «Այսպիսով, ենթադրենք, որ դուք կառուցում եք համակարգչային մկնիկի չափի մաս: Այդ դեպքում ներքին մասը պետք է լինի կամ խոռոչ, կամ գուցե ինչ-որ տեսակի ցանց: Սա հիանալի է բազմաթիվ կիրառությունների համար, նույնիսկ թեթևությունն է նպատակը: Բայց եթե պահանջվում է ֆիզիկական ամրություն, ինչպես օրինակ՝ պտուտակ կամ որևէ այլ բարձր ամրության մաս, ապա [մետաղական փոշու ներարկումը] կամ MIM-ը սովորաբար հարմար չեն»:
Թարմ տպագրված բազմաձև լուսանկարը ցույց է տալիս Rapidia տպիչի կողմից արտադրվող բարդ ներքին մասերը։
Գելբարտը նշում է տպիչի մի քանի այլ առանձնահատկություններ։ Մետաղական մածուկ պարունակող փամփուշտները լիցքավորվող են, և դրանք Rapidia-ին լիցքավորման համար վերադարձնողները միավորներ կստանան ցանկացած չօգտագործված նյութի համար։
Հասանելի են բազմազան նյութեր, այդ թվում՝ 316 և 17-4PH չժանգոտվող պողպատ, INCONEL 625, կերամիկա և ցիրկոնիում, ինչպես նաև պղինձ, վոլֆրամի կարբիդ և մի շարք այլ նյութեր մշակման փուլում են: Աջակցող նյութերը՝ շատ մետաղական տպիչների գաղտնի բաղադրիչը, նախատեսված են ձեռքով հեռացվող կամ «գոլորշիացող» հիմքեր տպելու համար, ինչը հնարավորություն է տալիս մուտք գործել այլապես անվերարտադրելի ներքին մակերեսների:
Rapidia-ն գործում է չորս տարի և, ճիշտ է, նոր է սկսում իր գործունեությունը։ «Ընկերությունը ժամանակ է հատկացնում իր խնդիրները շտկելուն», - ասաց Գելբարտը։
Մինչ օրս նա և իր թիմը տեղակայել են հինգ համակարգ, այդ թվում՝ մեկը Բրիտանական Կոլումբիայի Սելկիրկի տեխնոլոգիական հասանելիության կենտրոնում (STAC): Հետազոտող Ջեյսոն Թեյլորը օգտագործում է մեքենան հունվարի վերջից և նկատել է բազմաթիվ առավելություններ մի քանի առկա STAC 3D տպիչների համեմատ:
Նա նշեց, որ սինտերացումից առաջ հում մասերը «ջրով միասին սոսնձելու» ունակությունը մեծ ներուժ ունի: Նա նաև տեղյակ է ճարպազերծման հետ կապված խնդիրներին, ներառյալ քիմիական նյութերի օգտագործումը և դրանց հեռացումը: Չնայած գաղտնիության մասին պայմանագրերը թույլ չեն տալիս Թեյլորին կիսվել իր աշխատանքի մեծ մասի մանրամասներով, նրա առաջին փորձնական նախագիծը մի բան է, որի մասին մեզանից շատերը կարող են մտածել. 3D տպիչով պատրաստված փայտիկ:
«Ամեն ինչ կատարյալ ստացվեց», - ժպիտով ասաց նա։ «Մենք ավարտեցինք ճակատային մասը, անցքեր բացեցինք լիսեռի համար, և ես հիմա օգտագործում եմ այն։ Մենք տպավորված ենք նոր համակարգով կատարված աշխատանքի որակով։ Ինչպես բոլոր սինթեզված մասերի դեպքում, կա որոշակի կծկում և նույնիսկ մի փոքր անհամապատասխանություն, բայց մեքենան բավարար է։ Համապատասխանաբար, մենք կարող ենք փոխհատուցել այս խնդիրները նախագծման մեջ։
Հավելումային զեկույցը կենտրոնանում է ադիտիվ արտադրության տեխնոլոգիաների կիրառման վրա իրական արտադրության մեջ: Այսօր արտադրողները օգտագործում են 3D տպագրություն՝ գործիքներ և հարմարանքներ ստեղծելու համար, իսկ որոշները նույնիսկ օգտագործում են ալգորիթմային տպագրություն մեծ ծավալի արտադրության համար: Նրանց պատմությունները կներկայացվեն այստեղ: