Біз бәріміз жағажайда құмнан сарайлар салдық: құдіретті қабырғалар, айбынды мұнаралар, акулаларға толы орлар. Егер сіз менің сияқты болсаңыз, аздаған судың бір-біріне қаншалықты жақсы жабысатынына таң қаласыз - кем дегенде үлкен ағаңыз келіп, оны қатты қуанышпен теуіп жібергенше.
Кәсіпкер Дэн Гелбарт материалдарды жабыстыру үшін суды да пайдаланады, дегенмен оның дизайны демалыс күндері жағажайда өткізілетін көрініске қарағанда әлдеқайда берік.
Ванкувердегі (Британдық Колумбия) және Иллинойс штатындағы (Либертивилл) металл 3D басып шығару жүйелерін жеткізуші Rapidia Tech Inc. компаниясының президенті және негізін қалаушысы ретінде Гелбарт бәсекелес технологияларға тән уақытты қажет ететін қадамдарды жоятын және тіректерді алып тастауды айтарлықтай жеңілдететін бөлшектерді өндіру әдісін әзірледі.
Бұл сондай-ақ бірнеше бөлікті біріктіруді оларды аздап суға салып, бір-біріне желімдеуден артық қиындық тудырмайды, тіпті дәстүрлі өндіріс әдістерімен жасалған бөлшектер үшін де.
Гелбарт өзінің су негізіндегі жүйелері мен 20%-дан 30%-ға дейінгі балауыз бен полимер (көлемі бойынша) бар металл ұнтақтарын пайдаланатын жүйелер арасындағы кейбір негізгі айырмашылықтарды талқылайды. Rapidia екі басты металл 3D принтерлері металл ұнтағынан, судан және шайыр байланыстырғыштан 0,3%-дан 0,4%-ға дейінгі мөлшерде паста шығарады.
Осының арқасында, деп түсіндірді ол, бәсекелес технологиялар талап ететін, көбінесе бірнеше күнге созылатын байланыстыру процесі жойылып, бөлшекті тікелей күйдіру пешіне жіберуге болады.
Басқа процестер негізінен «ұзақ уақыт бойы қолданылып келе жатқан инжекциялық қалыптау (MIM) өнеркәсібінде, ол қалыптан босатуды жеңілдету үшін пісірілмеген пісірілмеген бөлшектердің салыстырмалы түрде жоғары пропорцияда полимерден тұруын талап етеді», - деді Гелбарт. «Дегенмен, 3D басып шығаруға арналған бөлшектерді байланыстыру үшін қажетті полимер мөлшері іс жүзінде өте аз - көп жағдайда пайыздың оннан бір бөлігі жеткілікті».
Ендеше неге су ішу керек? Паста (бұл жағдайда металл пастасы) жасау үшін қолданылған құм қамал мысалындағыдай, полимер кепкен кезде бөлшектерді бір-біріне ұстап тұрады. Нәтижесінде тротуар борының консистенциясы мен қаттылығына ие, құрастырудан кейінгі өңдеуге, жұмсақ өңдеуге төтеп бере алатындай берік бөлшек алынады (Гельбарт пісіруден кейінгі өңдеуді ұсынады), басқа өңделмеген бөлшектермен бірге сумен құрастырылып, пешке жіберіледі.
Майсыздандыруды жою үлкенірек, қалың қабырғалы бөлшектерді басып шығаруға мүмкіндік береді, себебі полимермен сіңдірілген металл ұнтақтарын пайдаланған кезде, егер бөлшек қабырғалары тым қалың болса, полимер «жанып кетпейді».
Гелбарт бір жабдық өндірушісі қабырға қалыңдығы 6 мм немесе одан аз болуын талап еткенін айтты. «Сондықтан сіз компьютер тышқанының өлшеміндей бөлшек жасап жатырсыз делік. Бұл жағдайда ішкі бөлігі қуыс немесе тор тәрізді болуы керек. Бұл көптеген қолданбалар үшін өте қолайлы, тіпті жеңілдік те мақсат болып табылады. Бірақ егер болт немесе басқа жоғары беріктіктегі бөлшек сияқты физикалық күш қажет болса, онда [металл ұнтағын бүрку] немесе MIM әдетте қолайлы емес».
Жаңа басылған коллекторлық фотосуретте Rapidia принтері жасай алатын күрделі ішкі бөліктер көрсетілген.
Гелбарт принтердің басқа да бірнеше мүмкіндіктерін атап өтті. Металл пастасы бар картридждерді қайта толтыруға болады және оларды Rapidia-ға қайта толтыру үшін қайтарған пайдаланушылар пайдаланылмаған кез келген материал үшін ұпай алады.
316 және 17-4PH тот баспайтын болат, INCONEL 625, керамика және цирконий, сондай-ақ мыс, вольфрам карбиді және әзірленіп жатқан басқа да бірнеше материалдар сияқты әртүрлі материалдар бар. Көптеген металл принтерлердегі құпия ингредиент болып табылатын тірек материалдары қолмен алынып тасталуы немесе «булануы» мүмкін субстраттарды басып шығаруға арналған, бұл басқаша жасалмайтын интерьерлерге жол ашады.
Rapidia төрт жылдан бері жұмыс істеп келеді және, мойындау керек, енді ғана жұмысын бастап жатыр. «Компания мәселелерді шешуге уақыт бөліп жатыр», - деді Гелбарт.
Бүгінгі күнге дейін ол және оның командасы бес жүйені, соның ішінде Британдық Колумбиядағы Селкирк технологиялық қолжетімділік орталығында (STAC) біреуін орналастырды. Зерттеуші Джейсон Тейлор бұл құрылғыны қаңтар айының соңынан бері пайдаланып келеді және бірнеше қолданыстағы STAC 3D принтерлерімен салыстырғанда көптеген артықшылықтарға ие болды.
Ол шикі бөлшектерді күйдіру алдында «сумен желімдеу» мүмкіндігінің үлкен әлеуетке ие екенін атап өтті. Ол сондай-ақ химиялық заттарды пайдалану мен жоюды қоса алғанда, майсыздандырумен байланысты мәселелерді жақсы біледі. Ақпаратты жарияламау туралы келісімдер Тейлорға сол жердегі жұмысының көп бөлігінің мәліметтерін бөлісуге кедергі келтірсе де, оның алғашқы сынақ жобасы көпшілігіміздің ойымызға келетін нәрсе: 3D басып шығарылған таяқша.
«Тамаша болып шықты», - деді ол күлімсіреп. «Біз бетін әрледік, білік үшін тесіктер бұрғыладық, мен оны қазір пайдаланып жатырмын. Жаңа жүйемен жасалған жұмыстың сапасына тәнті болдық. Барлық пісірілген бөлшектер сияқты, мұнда да біраз кішірейу және тіпті аздап сәйкессіздік бар, бірақ машина жеткілікті. Біз дизайндағы бұл мәселелерді үнемі өтей аламыз.
Қоспа есебі нақты өндірісте қоспа өндіріс технологияларын пайдалануға бағытталған. Бүгінгі таңда өндірушілер құралдар мен құрылғыларды жасау үшін 3D басып шығаруды пайдаланады, ал кейбіреулері тіпті жоғары көлемді өндіріс үшін AM пайдаланады. Олардың әңгімелері осында жарияланады.