Lahat tayo ay nakapagtayo na ng mga kastilyong buhangin sa dalampasigan: matitibay na pader, marilag na mga tore, mga kanal na puno ng mga pating. Kung katulad kita, magugulat ka kung gaano kahusay na nagdidikit ang isang maliit na dami ng tubig—kahit man lang hanggang sa dumating ang iyong kuya at sipain ito sa isang pagsabog ng mapanirang kagalakan.
Gumagamit din ng tubig ang negosyanteng si Dan Gelbart upang pagdikitin ang mga materyales, bagaman ang kanyang disenyo ay mas matibay kaysa sa isang palabas sa dalampasigan tuwing katapusan ng linggo.
Bilang pangulo at tagapagtatag ng Rapidia Tech Inc., isang supplier ng mga metal 3D printing system sa Vancouver, British Columbia, at Libertyville, Illinois, nakabuo ang Gelbart ng isang paraan ng paggawa ng piyesa na nag-aalis ng mga hakbang na nakakaubos ng oras na likas sa mga kakumpitensyang teknolohiya habang lubos na pinapasimple ang pag-aalis ng suporta.
Ginagawa rin nitong hindi mas mahirap ang pagdugtong ng maraming bahagi kaysa sa pagbababad lamang ng mga ito sa kaunting tubig at pagdidikit ng mga ito—kahit na para sa mga bahaging gawa gamit ang mga tradisyunal na pamamaraan ng pagmamanupaktura.
Tinalakay ni Gelbart ang ilang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng kanyang mga sistemang nakabase sa tubig at ng mga gumagamit ng metal powder na naglalaman ng 20% ​​hanggang 30% na wax at polymer (ayon sa volume). Ang Rapidia double-headed metal 3D printer ay gumagawa ng paste mula sa metal powder, tubig, at resin binder sa dami na mula 0.3 hanggang 0.4%.
Dahil dito, paliwanag niya, ang proseso ng pag-aalis ng binding na kailangan ng mga kakumpitensyang teknolohiya, na kadalasang tumatagal ng ilang araw, ay inaalis at ang bahagi ay maaaring ipadala nang diretso sa sintering oven.
Ang iba pang mga proseso ay kadalasang nasa "matagal nang industriya ng injection molding (MIM) na nangangailangan ng mga hindi sinintered na bahagi na maglaman ng medyo mataas na proporsyon ng polimer upang mapadali ang paglabas ng mga ito mula sa molde," sabi ni Gelbart. "Gayunpaman, ang dami ng polimer na kailangan upang pagdikitin ang mga bahagi para sa 3D printing ay talagang napakaliit—sapat na ang isang ikasampu ng isang porsyento sa karamihan ng mga kaso."
Kaya bakit pa iinom ng tubig? Tulad ng halimbawa natin sa paggawa ng paste sa kastilyong buhangin (sa kasong ito, metal paste), pinagsasama-sama ng polymer ang mga piraso habang natutuyo ang mga ito. Ang resulta ay isang bahagi na may lapot at tigas na parang bangketa, sapat ang tibay para makayanan ang post-assembly machining, banayad na machining (bagaman inirerekomenda ni Gelbart ang post-sinter machining), pag-assemble gamit ang tubig kasama ang iba pang hindi natapos na mga bahagi, at ipapadala sa oven.
Ang pag-aalis ng degreasing ay nagbibigay-daan din sa pag-imprenta ng mas malalaki at mas makapal na mga bahagi dahil kapag gumagamit ng mga metal na pulbos na binabad sa polymer, ang polymer ay hindi maaaring "masunog" kung ang mga dingding ng bahagi ay masyadong makapal.
Sinabi ni Gelbart na ang isang tagagawa ng kagamitan ay nangangailangan ng kapal ng dingding na 6mm o mas mababa pa. "Kaya sabihin nating gumagawa ka ng isang bahagi na halos kasinglaki ng mouse ng computer. Sa kasong iyon, ang loob ay kailangang maging guwang o marahil ay isang uri ng mesh. Mahusay ito para sa maraming aplikasyon, kahit ang kagaanan ang layunin. Ngunit kung kinakailangan ang pisikal na lakas tulad ng isang bolt o ilang iba pang bahagi na may mataas na lakas, ang [metal powder injection] o MIM ay karaniwang hindi angkop."
Ipinapakita ng isang bagong imprentang larawan ng manifold ang mga kumplikadong panloob na bahagi na kayang gawin ng isang Rapidia printer.
Binanggit ni Gelbart ang ilan pang mga katangian ng printer. Ang mga cartridge na naglalaman ng metal paste ay maaaring punan muli at ang mga gumagamit na nagbabalik ng mga ito sa Rapidia para sa pagpuno ay makakatanggap ng mga puntos para sa anumang hindi nagamit na materyal.
Iba't ibang materyales ang maaaring gamitin, kabilang ang 316 at 17-4PH stainless steel, INCONEL 625, ceramic at zirconia, pati na rin ang copper, tungsten carbide at ilan pang materyales na kasalukuyang ginagawa. Ang mga materyales na pansuporta – ang sikretong sangkap sa maraming metal printer – ay idinisenyo upang mag-print ng mga substrate na maaaring tanggalin o "singawan" gamit ang kamay, na nagbubukas ng pinto sa mga interior na hindi na maaaring kopyahin.
Apat na taon nang nasa negosyo ang Rapidia at, aminado silang nagsisimula pa lamang. "Ginagawa ng kumpanya ang oras para ayusin ang mga bagay-bagay," sabi ni Gelbart.
Sa ngayon, siya at ang kanyang pangkat ay nakapag-deploy na ng limang sistema, kabilang ang isa sa Selkirk Technology Access Center (STAC) sa British Columbia. Ginagamit na ng mananaliksik na si Jason Taylor ang makina simula noong katapusan ng Enero at nakakita na ng maraming bentahe kumpara sa ilang umiiral na STAC 3D printer.
Nabanggit niya na ang kakayahang "magdikit gamit ang tubig" ng mga hilaw na bahagi bago ang sintering ay may malaking potensyal. Maalam din siya tungkol sa mga isyung nauugnay sa pag-degrease, kabilang ang paggamit at pagtatapon ng mga kemikal. Bagama't pinipigilan ng mga non-disclosure agreement si Taylor na ibahagi ang mga detalye ng karamihan sa kanyang trabaho doon, ang kanyang unang pagsubok na proyekto ay isang bagay na maaaring maisip ng marami sa atin: isang 3D printed stick.
“Perpekto ang kinalabasan,” nakangiti niyang sabi. “Tinapos namin ang harapan, nagbutas para sa baras, at ginagamit ko na ito ngayon. Humanga kami sa kalidad ng trabahong ginawa gamit ang bagong sistema. Tulad ng lahat ng sintered na bahagi, may ilang pag-urong at kaunting maling pagkakahanay, ngunit sapat na ang makina. Patuloy naming nababayaran ang mga problemang ito sa disenyo.”
Ang Additive Report ay nakatuon sa paggamit ng mga teknolohiya ng additive manufacturing sa totoong produksyon. Gumagamit na ngayon ang mga tagagawa ng 3D printing upang lumikha ng mga kagamitan at kagamitan, at ang ilan ay gumagamit pa nga ng AM para sa mataas na volume ng produksyon. Itatampok dito ang kanilang mga kwento.