Hepimiz sahilde kumdan kaleler inşa ettik: devasa duvarlar, görkemli kuleler, köpekbalıklarıyla dolu hendekler. Eğer benim gibiyseniz, az miktarda suyun ne kadar iyi bir arada durduğuna şaşıracaksınız—en azından büyük kardeşiniz gelip yıkıcı bir sevinçle onu tekmeleyene kadar.
Girişimci Dan Gelbart da malzemeleri birleştirmek için su kullanıyor, ancak onun tasarımı hafta sonu plaj gösterisinden çok daha dayanıklı.
Vancouver, British Columbia ve Libertyville, Illinois'de metal 3D baskı sistemleri tedarikçisi olan Rapidia Tech Inc.'in başkanı ve kurucusu Gelbart, rakip teknolojilerde bulunan zaman alıcı adımları ortadan kaldırırken, destek malzemesinin çıkarılmasını da büyük ölçüde basitleştiren bir parça üretim yöntemi geliştirmiştir.
Ayrıca, geleneksel üretim yöntemleriyle üretilen parçalar için bile, birden fazla parçayı birleştirmeyi, onları biraz suya batırıp birbirine yapıştırmaktan daha kolay hale getiriyor.
Gelbart, su bazlı sistemleri ile hacimce %20 ila %30 oranında balmumu ve polimer içeren metal tozları kullanan sistemler arasındaki bazı temel farklılıkları ele alıyor. Rapidia çift başlıklı metal 3D yazıcılar, metal tozu, su ve %0,3 ila %0,4 oranında reçine bağlayıcıdan oluşan bir macun üretiyor.
Bu nedenle, rakip teknolojilerin gerektirdiği ve genellikle birkaç gün süren bağlayıcı madde uzaklaştırma işlemi ortadan kalkıyor ve parça doğrudan sinterleme fırınına gönderilebiliyor, diye açıkladı.
Gelbart, diğer süreçlerin çoğunlukla "kalıptan kolayca çıkarılabilmeleri için sinterlenmemiş parçaların nispeten yüksek oranda polimer içermesini gerektiren, uzun süredir var olan enjeksiyon kalıplama (MIM) endüstrisinde" olduğunu söyledi. "Ancak, 3D baskı için parçaları birleştirmek için gereken polimer miktarı aslında çok azdır; çoğu durumda yüzde birin onda biri yeterlidir."
Peki neden su içmeliyiz? Macun yapımında (bu durumda metal macunu) kullanılan kumdan kale örneğimizde olduğu gibi, polimer parçaları kururken bir arada tutar. Sonuç, kaldırım tebeşiri kıvamında ve sertliğinde, montaj sonrası işleme, hafif işleme (Gelbart sinterleme sonrası işlemeyi önerse de), diğer bitmemiş parçalarla suyla birleştirme ve fırına gönderilmeye dayanacak kadar güçlü bir parçadır.
Yağ giderme işleminin ortadan kaldırılması, daha büyük ve daha kalın duvarlı parçaların basılmasına da olanak tanır; çünkü polimerle emprenye edilmiş metal tozları kullanıldığında, parça duvarları çok kalın olsa bile polimer "yanıp kül olmaz".
Gelbart, bir ekipman üreticisinin 6 mm veya daha az duvar kalınlığı gerektirdiğini söyledi. “Diyelim ki bir bilgisayar faresinin boyutunda bir parça üretiyorsunuz. Bu durumda, iç kısmın ya içi boş ya da bir tür ağ şeklinde olması gerekir. Bu, hafifliğin amaç olduğu birçok uygulama için harika. Ancak bir cıvata veya başka bir yüksek mukavemetli parça gibi fiziksel dayanıklılık gerekiyorsa, o zaman [metal toz enjeksiyonu] veya MIM genellikle uygun değildir.”
Yeni basılmış bir çoklu baskı fotoğrafı, Rapidia yazıcının üretebildiği karmaşık iç yapıları göstermektedir.
Gelbart, yazıcının diğer bazı özelliklerine de dikkat çekiyor. Metal macunu içeren kartuşlar yeniden doldurulabilir ve kullanıcılar, doldurulması için Rapidia'ya geri gönderdiklerinde kullanılmamış malzeme için puan kazanacaklar.
316 ve 17-4PH paslanmaz çelik, INCONEL 625, seramik ve zirkonya gibi çeşitli malzemelerin yanı sıra bakır, tungsten karbür ve geliştirme aşamasında olan diğer birçok malzeme de mevcuttur. Birçok metal yazıcının gizli bileşeni olan destek malzemeleri, elle çıkarılabilen veya "buharlaştırılabilen" alt tabakalar basmak üzere tasarlanmıştır ve bu da aksi takdirde yeniden üretilemeyen iç yüzeylerin elde edilmesini mümkün kılar.
Rapidia dört yıldır faaliyet gösteriyor ve itiraf etmek gerekirse, daha yolun başında. Gelbart, "Şirket, sorunları çözmek için zaman ayırıyor," dedi.
Bugüne kadar, kendisi ve ekibi, Britanya Kolombiyası'ndaki Selkirk Teknoloji Erişim Merkezi'nde (STAC) bulunan bir sistem de dahil olmak üzere beş sistem devreye aldı. Araştırmacı Jason Taylor, makineyi Ocak ayının sonundan beri kullanıyor ve mevcut STAC 3D yazıcılarına kıyasla birçok avantaj gördü.
Sinterleme işleminden önce ham parçaları "suyla birbirine yapıştırma" yeteneğinin büyük bir potansiyele sahip olduğunu belirtti. Ayrıca, kimyasalların kullanımı ve atılması da dahil olmak üzere, yağ giderme ile ilgili konular hakkında da bilgi sahibi. Gizlilik anlaşmaları Taylor'ın orada yaptığı çalışmaların ayrıntılarını paylaşmasını englese de, ilk test projesi çoğumuzun aklına gelebilecek bir şey: 3D yazıcıyla üretilmiş bir çubuk.
"Mükemmel oldu," dedi gülümseyerek. "Yüzeyi bitirdik, şaft için delikleri açtık ve şimdi kullanıyorum. Yeni sistemle yapılan işin kalitesinden çok etkilendik. Tüm sinterlenmiş parçalarda olduğu gibi, biraz büzülme ve hatta biraz hizalama hatası var, ancak makine yeterli. Bu sorunları tasarımda sürekli olarak telafi edebiliyoruz."
Additive Report, eklemeli üretim teknolojilerinin gerçek üretimdeki kullanımına odaklanmaktadır. Günümüzde üreticiler, alet ve aparatlar oluşturmak için 3D baskı kullanıyor ve bazıları yüksek hacimli üretim için bile eklemeli üretimden faydalanıyor. Bu üreticilerin hikayeleri burada yer alacak.