Sote tumejenga majumba ya mchanga ufukweni: kuta kubwa, minara mikubwa, mitaro iliyojaa papa. Kama wewe ni kama mimi, utashangaa jinsi kiasi kidogo cha maji kinavyoshikamana vizuri—angalau hadi kaka yako mkubwa atakapotokea na kuyapiga kwa furaha kubwa.
Mjasiriamali Dan Gelbart pia hutumia maji kuunganisha vifaa, ingawa muundo wake ni wa kudumu zaidi kuliko tamasha la ufukweni mwishoni mwa wiki.
Kama rais na mwanzilishi wa Rapidia Tech Inc., muuzaji wa mifumo ya uchapishaji wa metali ya 3D huko Vancouver, British Columbia, na Libertyville, Illinois, Gelbart ameunda mbinu ya utengenezaji wa sehemu ambayo huondoa hatua zinazochukua muda mwingi katika teknolojia zinazoshindana huku ikirahisisha sana kuondolewa kwa usaidizi.
Pia hufanya kuunganisha sehemu nyingi kuwa si vigumu zaidi kuliko kuziloweka kwenye maji kidogo na kuziunganisha kwa gundi—hata kwa sehemu zilizotengenezwa kwa njia za kitamaduni za utengenezaji.
Gelbart anajadili tofauti za kimsingi kati ya mifumo yake inayotegemea maji na ile inayotumia poda za chuma zenye nta ya 20% hadi 30% na polima (kwa ujazo). Printa za 3D za chuma zenye vichwa viwili za Rapidia hutoa mchanganyiko kutoka kwa unga wa chuma, maji na kifaa cha kufunga resini kwa kiasi kuanzia 0.3 hadi 0.4%.
Kwa sababu hii, alielezea, mchakato wa kuondoa umbo unaohitajika na teknolojia shindani, ambao mara nyingi huchukua siku kadhaa, huondolewa na sehemu hiyo inaweza kutumwa moja kwa moja kwenye tanuri ya kuchomea.
Michakato mingine iko zaidi katika "sekta ya uundaji wa sindano (MIM) ya muda mrefu ambayo inahitaji sehemu zisizo na uundaji wa sindano kuwa na idadi kubwa ya polima ili kurahisisha kutolewa kwao kutoka kwa ukungu," Gelbart alisema. "Hata hivyo, kiasi cha polima kinachohitajika kuunganisha sehemu kwa ajili ya uchapishaji wa 3D kwa kweli ni kidogo sana—asilimia moja ya kumi inatosha katika visa vingi."
Kwa nini basi unywe maji? Kama ilivyo kwa mfano wetu wa ngome ya mchanga inayotumika kutengeneza gundi (gundi ya chuma katika kesi hii), polima hushikilia vipande pamoja vinapokauka. Matokeo yake ni sehemu yenye uthabiti na ugumu wa chaki ya njiani, yenye nguvu ya kutosha kuhimili usindikaji baada ya kusanyiko, usindikaji mpole (ingawa Gelbart anapendekeza usindikaji baada ya kusanyiko), kuunganishwa na maji na sehemu zingine ambazo hazijakamilika, na kutumwa kwenye oveni.
Kuondoa uondoaji wa mafuta pia huruhusu sehemu kubwa na zenye kuta nene kuchapishwa kwa sababu wakati wa kutumia poda za chuma zilizojazwa polima, polima haiwezi "kuungua" ikiwa kuta za sehemu ni nene sana.
Gelbart alisema kwamba mtengenezaji mmoja wa vifaa alihitaji unene wa ukuta wa 6mm au chini. "Kwa hivyo tuseme unajenga sehemu yenye ukubwa wa kipanya cha kompyuta. Katika hali hiyo, sehemu ya ndani ingehitaji kuwa na mashimo au labda aina fulani ya matundu. Hii ni nzuri kwa matumizi mengi, hata wepesi ndio lengo. Lakini ikiwa nguvu ya kimwili inahitajika kama boliti au sehemu nyingine yenye nguvu nyingi, basi [sindano ya unga wa chuma] au MIM kwa kawaida haifai."
Picha iliyochapishwa hivi karibuni inaonyesha sehemu changamano za ndani ambazo printa ya Rapidia inaweza kutengeneza.
Gelbart anataja vipengele vingine kadhaa vya kichapishi. Katriji zenye gundi ya chuma zinaweza kujazwa tena na watumiaji wanaozirudisha Rapidia kwa ajili ya kujaza tena watapokea pointi kwa nyenzo yoyote isiyotumika.
Vifaa mbalimbali vinapatikana, ikiwa ni pamoja na chuma cha pua cha 316 na 17-4PH, INCONEL 625, kauri na zirconia, pamoja na shaba, kabidi ya tungsten na vifaa vingine kadhaa vinavyotengenezwa. Vifaa vya usaidizi - kiungo cha siri katika printa nyingi za chuma - vimeundwa kuchapisha substrates ambazo zinaweza kuondolewa au "kuvukizwa" kwa mkono, na kufungua mlango wa mambo ya ndani ambayo hayawezi kuzalishwa tena.
Rapidia imekuwa ikifanya biashara kwa miaka minne na, inakubalika, ndiyo kwanza inaanza. "Kampuni inachukua muda wake kurekebisha mambo," Gelbart alisema.
Hadi sasa, yeye na timu yake wameweka mifumo mitano, ikiwa ni pamoja na mmoja katika Kituo cha Ufikiaji Teknolojia cha Selkirk (STAC) huko British Columbia. Mtafiti Jason Taylor amekuwa akitumia mashine hiyo tangu mwisho wa Januari na ameona faida nyingi ikilinganishwa na vichapishi kadhaa vya STAC 3D vilivyopo.
Alibainisha kuwa uwezo wa "kuunganisha pamoja na maji" sehemu ghafi kabla ya kuchuja una uwezo mkubwa. Pia ana ujuzi kuhusu masuala yanayohusiana na kuondoa mafuta, ikiwa ni pamoja na matumizi na utupaji wa kemikali. Ingawa makubaliano ya kutofichua yanamzuia Taylor kushiriki maelezo ya kazi yake nyingi huko, mradi wake wa kwanza wa majaribio ni kitu ambacho wengi wetu tunaweza kufikiria: kijiti kilichochapishwa kwa 3D.
"Ilikuwa kamili," alisema huku akitabasamu. "Tulimaliza uso, tukatoboa mashimo kwa ajili ya shimoni, na ninaitumia sasa. Tumevutiwa na ubora wa kazi iliyofanywa na mfumo mpya. Kama ilivyo kwa sehemu zote zilizochomwa, kuna udogo na hata upotoshaji kidogo, lakini mashine inatosha. Kwa kawaida, tunaweza kufidia matatizo haya katika muundo.
Ripoti ya Nyongeza inazingatia matumizi ya teknolojia za utengenezaji wa nyongeza katika uzalishaji halisi. Watengenezaji leo wanatumia uchapishaji wa 3D kuunda zana na vifaa, na baadhi hata wanatumia AM kwa uzalishaji wa kiwango cha juu. Hadithi zao zitaangaziwa hapa.