Kita kabeh wis tau nggawe bètèng pasir ing pantai: témbok sing kuwat, menara sing megah, parit sing kebak hiu. Nèk kowé kaya aku, kowé bakal kaget kepriyé banyu sithik bisa nempel bebarengan—paling ora nganti kakangmu teka lan nendhang banyu mau kanthi rasa bungah sing ngrusak.
Pengusaha Dan Gelbart uga nggunakake banyu kanggo ngiket bahan, sanajan desaine luwih awet tinimbang tontonan pantai akhir minggu.
Minangka presiden lan pangadeg Rapidia Tech Inc., pemasok sistem pencetakan 3D logam ing Vancouver, British Columbia, lan Libertyville, Illinois, Gelbart wis ngembangake metode manufaktur bagean sing ngilangi langkah-langkah sing mbutuhake wektu sing ana ing teknologi sing saingan nalika nyederhanakake penghapusan dhukungan.
Iki uga nggampangake nyambungake pirang-pirang bagean tinimbang mung direndhem ing banyu lan ditempelake—sanajan kanggo bagean sing digawe nganggo cara manufaktur tradisional.
Gelbart ngrembug sawetara prabédan dhasar antarane sistem berbasis banyu lan sing nggunakake bubuk logam sing ngandhut 20% nganti 30% lilin lan polimer (miturut volume). Printer 3D logam kepala ganda Rapidia ngasilake pasta saka bubuk logam, banyu, lan pengikat resin kanthi jumlah wiwit saka 0,3 nganti 0,4%.
Amarga saka iki, jlentrehe, proses debinding sing dibutuhake dening teknologi saingan, sing asring mbutuhake pirang-pirang dina, diilangi lan bagean kasebut bisa langsung dikirim menyang oven sintering.
Proses liyane biasane ana ing "industri cetakan injeksi (MIM) sing wis suwe digunakake sing mbutuhake bagean sing ora disinter supaya ngemot proporsi polimer sing relatif dhuwur kanggo nggampangake pelepasan saka cetakan," ujare Gelbart. "Nanging, jumlah polimer sing dibutuhake kanggo ngiket bagean kanggo pencetakan 3D sejatine sithik banget—sepersepuluh persen cukup ing umume kasus."
Dadi kenapa kudu ngombe banyu? Kaya conto benteng pasir sing digunakake kanggo nggawe pasta (pasta logam ing kasus iki), polimer kasebut nyekel potongan-potongan kasebut nalika garing. Hasile yaiku bagean kanthi konsistensi lan kekerasan kapur trotoar, cukup kuwat kanggo tahan mesin pasca perakitan, mesin alus (sanajan Gelbart nyaranake mesin pasca sinter), perakitan nganggo banyu karo bagean liyane sing durung rampung, lan dikirim menyang oven.
Ngilangake degreasing uga ngidini bagean sing luwih gedhe lan berdinding luwih kandel dicetak amarga nalika nggunakake bubuk logam sing diresapi polimer, polimer ora bisa "kobong" yen dinding bagean kasebut kekandelan banget.
Gelbart ngendika menawa salah sawijining produsen peralatan mbutuhake kekandelan tembok 6mm utawa kurang. "Dadi, umpamane sampeyan mbangun bagean sing ukurane kaya mouse komputer. Ing kasus iki, njero kudu bolong utawa bolong. Iki apik kanggo akeh aplikasi, sanajan entheng minangka tujuane. Nanging yen kekuatan fisik dibutuhake kaya baut utawa bagean liyane sing kuwat, mula [injeksi bubuk logam] utawa MIM biasane ora cocog."
Foto manifold sing nembe dicithak nuduhake bagian internal kompleks sing bisa diasilake printer Rapidia.
Gelbart nudingake sawetara fitur liyane saka printer kasebut. Kartrid sing ngemot pasta logam bisa diisi ulang lan pangguna sing mbalekake menyang Rapidia kanggo diisi ulang bakal nampa poin kanggo materi sing ora digunakake.
Maneka warna bahan kasedhiya, kalebu baja tahan karat 316 lan 17-4PH, INCONEL 625, keramik lan zirkonia, uga tembaga, tungsten karbida lan sawetara bahan liyane sing lagi dikembangake. Bahan pendukung – bahan rahasia ing akeh printer logam – dirancang kanggo nyetak substrat sing bisa dicopot utawa "nguap" kanthi tangan, mbukak lawang menyang interior sing ora bisa direproduksi.
Rapidia wis bisnis sajrone patang taun lan, mesthine, lagi wae miwiti. "Perusahaan iki butuh wektu kanggo ndandani kahanan," ujare Gelbart.
Nganti saiki, dhèwèké lan timé wis masang limang sistem, kalebu siji ing Selkirk Technology Access Center (STAC) ing British Columbia. Peneliti Jason Taylor wis nggunakaké mesin iki wiwit pungkasan Januari lan wis ndeleng akèh kaluwihan tinimbang sawetara printer 3D STAC sing wis ana.
Dhèwèké nyathet yèn kemampuan kanggo "nglem nganggo banyu" bagean mentah sadurungé sintering nduwèni potensi sing gedhé. Dhèwèké uga ngerti babagan masalah sing ana gandhèngané karo degreasing, kalebu panggunaan lan pembuangan bahan kimia. Sanajan perjanjian non-disclosure nyegah Taylor saka nuduhake rincian akèh karyané ing kana, proyèk uji coba pisanané minangka prekara sing bisa dipikirake déning akèh wong: stik sing dicithak 3D.
"Wah, asilé sampurna," ujare karo mesem. "Kita wis ngrampungake permukaané, ngebor bolongan kanggo porosé, lan saiki aku lagi nggunakaké. Kita kesengsem karo kualitas karya sing ditindakaké nganggo sistem anyar iki. Kaya kabèh bagean sing disinter, ana sawetara penyusutan lan malah ana sing ora selaras, nanging mesiné cukup. Sacara konsisten, kita bisa ngimbangi masalah kasebut ing desain."
Laporan Aditif fokus ing panggunaan teknologi manufaktur aditif ing produksi nyata. Produsen saiki nggunakake percetakan 3D kanggo nggawe alat lan perlengkapan, lan sawetara malah nggunakake AM kanggo produksi volume dhuwur. Kisah-kisah kasebut bakal ditampilake ing kene.