A 3D nyomtatás nagyszerű módja annak, hogy 3D számítógépmodellek valódi másolatait készítsd. Ennek többféle módja van saját otthonában. A hőre lágyuló műanyaggal történő FDM-nyomtatás és a fényérzékeny gyantákkal végzett MSLA-nyomtatás egyaránt viszonylag megfizethető és könnyen megvásárolható. Vannak más, egzotikusabb 3D-nyomtatási módszerek is, amelyek egyedülálló előnyöket kínálhatnak. Sajnos ezek sokkal drágábbak, és általában nem alkalmasak a legtöbb ember otthonába. Az egyik ilyen technikát hidegpermetezéses fém 3D nyomtatásnak nevezik.
A fémekkel végzett 3D nyomtatás legtöbb formája sok hőt igényel a szóban forgó fém megolvasztásához vagy szinterezéséhez. A névben szereplő „hideg” azt jelzi, hogy a fémek 3D nyomtatásának ez a módszere nagyon eltérő. A hevítés helyett a porított fémet szuperszonikus sebességre gyorsítják. A céllal való ütközéskor a fém megfelelően tapad, lehetővé téve teljesen sűrű részek létrehozását.
A pontos sebesség a fémtől függ, a keményebb anyagoknál 3 Mach feletti sebességre van szükség. A gyorsítás sűrített gáz használatával érhető el. Ahol lehetséges, normál levegőt használunk. De nagyobb sebességhez nitrogénre vagy akár héliumra is szükség van.
Előnyök
A 3D nyomtatásnak ez a technikája számos előnyt kínál más fémnyomtatási technológiákkal szemben. Általában, mivel sok hőre van szükség, más környező részek negatív hatással lesznek. Potenciálisan időigényes és költséges szét- és összeszerelés szükséges, hogy a javítás ne okozzon további károkat. A hideg permetezésű fémnyomtatás nem érinti a közeli részeket, mivel nem jár hővel és pontosan célozható.
Ez lehetővé teszi a gépek összetett alkatrészeinek helyszíni javítását. Például az Egyesült Államok légiereje bebizonyította, hogy képes megjavítani egy aktív harckész repülőgép szárnyvédő csúszócsuklóját. A hagyományos módszerekkel nyolc hétre lett volna szükség az alkatrész eltávolításához. Ez félmillió dollárba kerülne az alkatrész eltávolítása és cseréje.
Eltekintve attól, hogy lehetővé teszi a helyszíni javításokat, maga a folyamat akár 100-szor gyorsabb, mint a fém 3D-nyomtatás egyéb formái, ami még gyorsabb átfutási időt tesz lehetővé. Fémek széles skálájával működik, és akár több fém egyidejű megmunkálását is lehetővé teszi. Ez lehetővé teszi, hogy az alkatrész egyik végén szilárd titán legyen, és átmenjen egy sor ötvözet-összetételen, mielőtt szilárd aranyat készítene a másik végén. Ez nagymértékben testreszabható ötvözettulajdonságokat tesz lehetővé. Nem szabadulnak fel káros gőzök. Az összes fémpor pazarlás nélkül kerül felhasználásra.
A hidegen permetezett fémnyomtatók elég kicsik ahhoz, hogy teherautóval szállíthatók legyenek helyszíni javítás vagy gyártás céljából. Még érzékelőket és elektronikát is be lehet ágyazni az alkatrészbe, és nyomtatni rájuk. Bár ez azt feltételezi, hogy védve vannak a nyomtatási folyamat hatásaitól.
Korlátozások és hátrányok
Sajnos annak ellenére, hogy olcsóbb, mint a hagyományos módszerek, még mindig nem megfizethető otthoni használatra. A korlátozott számú szolgáltató és a jelenlegi piacok (többnyire védelmi, néhány repülési alkalmazással) azt sugallják, hogy ez egy ideig nem fog változni. A nyomtatott részeket némileg utólag meg kell dolgozni a nyomat simítása és élesítése érdekében. Ezenkívül a folyamat fizikája miatt egyszerűen nem lehet bizonyos geometriákat kinyomtatni.
A hidegpermetezéses fémnyomtatás egy egyedülálló eljárás, amely egyedülálló előnyöket kínál, miközben kihívásokkal teli környezetben működik. Sajnos a gépek előzetes költsége miatt ez a technológia távol marad az általános használattól. A korlátozott geometria valószínűleg korlátozza a lehetséges alkalmazásokat is. A technológia jövőbeli fejlesztései elháríthatják ezt a problémát.
Van olyan projektje, ahol ez a technológia hasznos lenne? Tudassa velünk lent.