Ilkoll bnejna kastelli tar-ramel fuq il-bajja: ħitan qawwija, torrijiet maestużi, fosos mimlija klieb il-baħar. Jekk int xi ftit bħali, tkun sorpriż kemm ammont żgħir ta’ ilma jwaħħal sew flimkien—tal-inqas sakemm jidher ħuk il-kbir u jagħtih daqqa ta’ sieq f’tifqigħa ta’ ferħ distruttiv.
L-intraprenditur Dan Gelbart juża wkoll l-ilma biex jgħaqqad il-materjali, għalkemm id-disinn tiegħu huwa ħafna aktar durabbli minn spettaklu fuq il-bajja fi tmiem il-ġimgħa.
Bħala president u fundatur ta' Rapidia Tech Inc., fornitur ta' sistemi ta' stampar 3D tal-metall f'Vancouver, British Columbia, u Libertyville, Illinois, Gelbart żviluppa metodu ta' manifattura ta' partijiet li jelimina l-passi li jieħdu ħafna ħin inerenti f'teknoloġiji kompetittivi filwaqt li jissimplifika ħafna t-tneħħija tal-appoġġ.
Jagħmilha wkoll li tgħaqqad diversi partijiet mhux aktar diffiċli milli sempliċement tixxarrabhom fi ftit ilma u twaħħalhom flimkien—anke għal partijiet magħmula b'metodi ta' manifattura tradizzjonali.
Gelbart jiddiskuti xi differenzi fundamentali bejn is-sistemi tiegħu bbażati fuq l-ilma u dawk li jużaw trab tal-metall li fih minn 20% sa 30% xama' u polimeru (skont il-volum). L-istampaturi 3D tal-metall b'żewġ irjus Rapidia jipproduċu pejst minn trab tal-metall, ilma u sustanza li tgħaqqad ir-reżina f'ammonti li jvarjaw minn 0.3 sa 0.4%.
Minħabba f’hekk, spjega, il-proċess ta’ tneħħija tal-legatura meħtieġ minn teknoloġiji kompetittivi, li ħafna drabi jieħu diversi jiem, jiġi eliminat u l-parti tista’ tintbagħat direttament lejn il-forn tas-sinterizzazzjoni.
Il-proċessi l-oħra huma l-aktar fl-“industrija tal-iffurmar bl-injezzjoni (MIM) li ilha teżisti u li teħtieġ li partijiet mhux sinterizzati jkun fihom proporzjonijiet relattivament għoljin ta’ polimeru biex jiffaċilitaw ir-rilaxx tagħhom mill-moffa,” qal Gelbart. “Madankollu, l-ammont ta’ polimeru meħtieġ biex jingħaqdu l-partijiet għall-istampar 3D huwa fil-fatt żgħir ħafna—għaxra ta’ fil-mija huwa biżżejjed fil-biċċa l-kbira tal-każijiet.”
Allura għaliex tixrob l-ilma? Bħal fl-eżempju tagħna ta’ kastell tar-ramel użat biex jagħmel pejst (pejst tal-metall f’dan il-każ), il-polimeru jżomm il-biċċiet flimkien hekk kif jinxfu. Ir-riżultat huwa parti bil-konsistenza u l-ebusija tal-ġibs tal-bankina, b’saħħitha biżżejjed biex tiflaħ il-magni wara l-assemblaġġ, magni ġentili (għalkemm Gelbart jirrakkomanda magni wara s-sinterizzazzjoni), assemblaġġ bl-ilma ma’ partijiet oħra mhux lesti, u mibgħuta fil-forn.
L-eliminazzjoni tat-tneħħija tax-xaħam tippermetti wkoll li jiġu stampati partijiet akbar u b'ħitan eħxen għaliex meta jintużaw trabijiet tal-metall mimlijin bil-polimeru, il-polimeru ma jistax "jinħaraq" jekk il-ħitan tal-parti jkunu ħoxnin wisq.
Gelbart qal li manifattur wieħed tat-tagħmir kien jeħtieġ ħxuna tal-ħitan ta’ 6mm jew inqas. “Ejja ngħidu li qed tibni parti madwar id-daqs ta’ maws tal-kompjuter. F’dak il-każ, l-intern ikollu jkun jew vojt jew forsi xi tip ta’ xibka. Dan huwa tajjeb għal ħafna applikazzjonijiet, anke l-ħeffa hija l-għan. Imma jekk hija meħtieġa saħħa fiżika bħal bolt jew xi parti oħra ta’ saħħa għolja, allura [l-injezzjoni tat-trab tal-metall] jew l-MIM ġeneralment mhumiex adattati.”
Ritratt tal-manifold stampat frisk juri l-intern kumpless li jista' jipproduċi printer Rapidia.
Gelbart jindika diversi karatteristiċi oħra tal-istampatur. Il-cartridges li fihom pejst tal-metall jistgħu jimtlew mill-ġdid u l-utenti li jirritornawhom lil Rapidia biex jimtlew mill-ġdid jirċievu punti għal kwalunkwe materjal mhux użat.
Hemm varjetà ta’ materjali disponibbli, inkluż l-azzar inossidabbli 316 u 17-4PH, INCONEL 625, ċeramika u żirkonja, kif ukoll ram, tungsten carbide u diversi materjali oħra li qed jiġu żviluppati. Il-materjali ta’ appoġġ – l-ingredjent sigriet f’ħafna printers tal-metall – huma ddisinjati biex jistampaw sottostrati li jistgħu jitneħħew jew “jevaporaw” bl-idejn, u b’hekk jiftħu l-bieb għal interjuri li altrimenti ma jkunux riproduċibbli.
Rapidia ilha fin-negozju għal erba’ snin u, ngħiduha kif inhi, għadha kemm bdiet. “Il-kumpanija qed tieħu l-ħin tagħha biex tirranġa l-affarijiet,” qal Gelbart.
Sal-lum, hu u t-tim tiegħu użaw ħames sistemi, inkluża waħda fis-Selkirk Technology Access Center (STAC) fil-British Columbia. Ir-riċerkatur Jason Taylor ilu juża l-magna minn tmiem Jannar u ra ħafna vantaġġi fuq diversi printers 3D STAC eżistenti.
Huwa nnota li l-abbiltà li "tgħaqqad flimkien bl-ilma" partijiet mhux maħduma qabel is-sinterizzazzjoni għandha potenzjal kbir. Huwa għandu wkoll għarfien dwar il-kwistjonijiet assoċjati mat-tneħħija tax-xaħam, inkluż l-użu u r-rimi ta' kimiċi. Filwaqt li ftehimiet ta' kunfidenzjalità jipprevjenu lil Taylor milli jaqsam dettalji ta' ħafna mix-xogħol tiegħu hemmhekk, l-ewwel proġett ta' test tiegħu huwa xi ħaġa li ħafna minna nistgħu naħsbu dwarha: stikka stampata bi 3D.
“Ħareġ perfett,” qal bi tbissima. “Spiċċajna l-wiċċ, għamilna toqob għax-xaft, u issa qed nużah. Impressjonati bil-kwalità tax-xogħol li sar bis-sistema l-ġdida. Bħal fil-każ tal-partijiet sinterizzati kollha, hemm xi jinxtorob u anke ftit nuqqas ta’ allinjament, iżda l-magna hija adegwata. B’mod konsistenti, nistgħu nikkumpensaw għal dawn il-problemi fid-disinn.”
Ir-Rapport Addittiv jiffoka fuq l-użu ta’ teknoloġiji tal-manifattura addittiva fil-produzzjoni reali. Il-manifatturi llum qed jużaw l-istampar 3D biex joħolqu għodod u tagħmir, u xi wħud saħansitra qed jużaw l-AM għal produzzjoni ta’ volum għoli. L-istejjer tagħhom se jiġu ppreżentati hawn.