3D-print er en cool måde at skabe replikaer af 3D-computermodeller i den virkelige verden. Der er flere forskellige måder at gøre det på i dit eget hjem. FDM-print med termoplast og MSLA-print med lysfølsomme harpikser er både relativt overkommelige og nemme at købe. Der er andre, mere eksotiske metoder til 3D-print, som kan tilbyde unikke fordele. Desværre er disse meget dyrere og generelt ikke egnede til de flestes hjem. En af disse teknikker kaldes kold spray metal 3D print.
De fleste former for 3D-print med metaller kræver meget varme for at smelte eller sintre det pågældende metal. "Kolden" i navnet indikerer, at denne metode til 3D-print af metaller er meget anderledes. I stedet for at blive opvarmet, accelereres det pulveriserede metal til supersoniske hastigheder. Ved sammenstød med målet binder metallet sig ordentligt, hvilket tillader skabelsen af fuldt tætte dele.
Den nøjagtige nødvendige hastighed afhænger af metallet, med hårdere materialer, der kræver hastigheder over Mach 3. Accelerationen opnås ved brug af komprimeret gas. Hvor det er muligt, anvendes normal luft. Men for højere hastigheder er der brug for nitrogen eller endda helium.
Fordele
Der er en bred vifte af fordele, som denne teknik med 3D-print tilbyder i forhold til andre metaludskrivningsteknologier. Generelt, da der kræves meget varme, vil andre omkringliggende dele have en negativ effekt. Kræver potentielt tidskrævende og bekostelig adskillelse og genmontering for at forhindre fixet i at forårsage mere skade. Kold spraymetaludskrivning påvirker ikke nærliggende dele, da det ikke involverer varme og er præcist målrettet.
Dette giver mulighed for in-situ reparationer af komplekse dele af maskiner. For eksempel demonstrerede det amerikanske luftvåben evnen til at reparere et aktivt kampklar flys vingebeklædning. Traditionelle metoder ville have krævet otte uger at fjerne delen. Det ville koste en halv million dollars at fjerne og udskifte delen.
Udover at tillade reparationer på stedet, er selve processen op til 100 gange hurtigere end andre former for metal 3D-print, hvilket giver mulighed for endnu hurtigere ekspeditionstider. Det fungerer med en bred vifte af metaller og tillader endda arbejde med flere metaller på én gang. Dette gør det muligt for en del at være massivt titanium i den ene ende og gå gennem en række legeringssammensætninger, før det fremstilles solidt guld i den anden ende. Dette giver mulighed for meget tilpasselige legeringsegenskaber. Der udsendes ingen skadelige dampe. Alt metalpulveret bruges uden spild.
Koldspraymetalprintere er små nok til at kunne transporteres via lastbil til reparationer eller fremstilling på stedet. Det er endda muligt at integrere sensorer og elektronik i delen og printe over dem. Selvom dette forudsætter, at de er beskyttet mod påvirkningen af udskrivningsprocessen.
Begrænsninger og ulemper
Desværre, på trods af at det er billigere end traditionelle metoder, er det stadig ikke overkommeligt til hjemmebrug. Det begrænsede antal udbydere og nuværende markeder (mest forsvar, med nogle rumfartsapplikationer) foreslår, at dette ikke ændres i et stykke tid. Udskrevne dele skal efterbehandles noget for at udglatte og skærpe printet. Derudover er det simpelthen ikke muligt at udskrive en vis geometri på grund af processens fysik.
Koldspraymetaltryk er en unik proces, der giver unikke fordele, mens du arbejder i udfordrende miljøer. Desværre vil de forudgående omkostninger ved maskinerne holde denne teknologi ude af almindelig brug. Den begrænsede geometri vil sandsynligvis også begrænse potentielle anvendelser. Fremtidige forbedringer af teknologien kan ophæve dette problem.
Har du nogle projekter, hvor denne teknologi ville være nyttig? Fortæl os det nedenfor.