3D metalo spausdinimas gali gauti pigesnį ir efektyvesnį dėka naujų metodų

Lygiai taip pat svarbu kaip ir aparatinė įranga bei programinė įranga, kuri jiems suteikia įgaliojimus, yra medžiagos, kurias įdėjote į 3D spausdintuvą, kad atneštumėte savo viziją. Šiuo metu vyksta įvairūs eksperimentai, kuriais siekiama rasti būdų, kaip pagerinti įprastą termoplastiką, kuri gali būti neribota, nuo keramikos iki metalų iki naujų medžiagų.

Akivaizdu, kad 3D spausdinimas naudojant metalą yra vienas iš mokslininkų prioritetų, kurie jau seniai matė 3D spausdinimo potencialą revoliuciją prototipų kūrimui, leidžiant išradėjams greitai pasikartoti komponentams ir naujoms dalims ir greičiau juos įgyti į realų pasaulį. Tačiau metodai, kuriuos iki šiol turime, yra brangūs ir brangūs, todėl reikia naudoti metalinius miltelius ir sukurti sudėtingas atramines konstrukcijas, kad jūsų kompozitas būtų formuojamas į norimą formą. Laimei, mokslininkų komanda, dirbanti su kompanija „Desktop Metals“, mano, kad jie turi problemų.

„Teoriškai šiame darbe parodėme, kad galime naudoti daugybę kitų metalinių stiklų“, - paaiškino Jan Schroers, inžinerijos ir medžiagų mokslo profesorius Yale. „Mes stengiamės, kad procesas taptų praktiškesnis ir komerciškai naudingesnis, kad metalų spausdinimas būtų lengvas ir praktiškas, kaip trimatis termoplastiko spausdinimas“.

Jų tyrimai buvo paskelbti žurnale Medžiagų mokslas.

Kodėl 3D spausdinimas su metalais yra toks sunkus?

Yra priežastis, kodėl termoplastika yra pasirinkta 3D spausdinimo medžiaga, nepaisant jo trūkumų. Greitai atvėsina, yra labai kalibruotas, jis ne kainuoja, ir dedamos pastangos, kad kompozitai taptų dar stipresni. Bet akivaizdu, kad jie beveik nėra tokie pat stiprūs kaip metalai, kurie yra labai sunkūs, bet negali būti „išspaudžiami“ (kažko formavimo procesas, priverčiant jį per formos formą, panašus į tai, kaip išgalvoti kepėjai puošia dekoracijas spaudžiant šalčius) per vamzdžių maišelį).

Šis naujas požiūris supa šias problemas, sujungdamas metalinius stiklo pluoštus (taip pat vadinamus amorfiniais metalais) į suprojektuotus metalinius daiktus. Metalinis stiklas yra daug lengviau minkštinamas ir manipuliuojamas, nei įprastiniai metalai. Tyrime buvo naudojamas berilio, vario, nikelio, titano ir cirkonio mišinys.

Tuomet metalas kaitinamas iki 460 laipsnių Celsijaus ekstruzijos temperatūros, o po to buvo paduodamas per šildomą tinklelį, pagamintą iš nerūdijančio plieno, kad būtų išvengta greito kristalizacijos. Paskutines ekstruzijos proceso dalis tada atliko robotas.

Siekiant, kad jų metodas patektų į pagrindinę sritį, mokslininkai teigia, kad jų naudojamos žaliavos turėtų būti plačiau prieinamos. Jų technika taip pat reikalauja šiek tiek rafinuoti, sakant, prieš pasirengimą komerciniam naudojimui.