3D drukāšana ir lielisks veids, kā izveidot reālas 3D datoru modeļu kopijas. Ir vairāki dažādi veidi, kā to izdarīt savās mājās. FDM druka ar termoplastu un MSLA druka ar gaismjutīgiem sveķiem ir gan salīdzinoši izdevīga, gan viegli iegādājama. Ir arī citas, eksotiskākas 3D drukāšanas metodes, kas var piedāvāt unikālas priekšrocības. Diemžēl tie ir daudz dārgāki un parasti nav piemēroti lielākajai daļai cilvēku mājām. Vienu no šiem paņēmieniem sauc par metāla 3D drukāšanu ar aukstu izsmidzināšanu.
Lielākajai daļai 3D drukāšanas veidu ar metāliem ir nepieciešams daudz siltuma, lai izkausētu vai saķepinātu attiecīgo metālu. “Aukstums” nosaukumā norāda, ka šī metālu 3D drukāšanas metode ir ļoti atšķirīga. Tā vietā, lai to karsētu, pulverveida metāls tiek paātrināts līdz virsskaņas ātrumam. Triecienā ar mērķi metāls pareizi savienojas, ļaujot izveidot pilnīgi blīvas daļas.
Precīzs nepieciešamais ātrums ir atkarīgs no metāla, jo izturīgākiem materiāliem ir nepieciešams ātrums, kas pārsniedz 3 Mach. Paātrinājums tiek panākts, izmantojot saspiestu gāzi. Ja iespējams, izmanto parasto gaisu. Bet lielākam ātrumam ir nepieciešams slāpeklis vai pat hēlijs.
Ieguvumi
Šī 3D drukas tehnika piedāvā plašu priekšrocību klāstu salīdzinājumā ar citām metāla drukas tehnoloģijām. Parasti, tā kā ir nepieciešams daudz siltuma, citām apkārtējām daļām būs negatīva ietekme. Nepieciešama potenciāli laikietilpīga un dārga demontāža un atkārtota salikšana, lai labojums neradītu lielākus bojājumus. Metāla apdruka ar aukstu izsmidzināšanu neietekmē tuvumā esošās daļas, jo tā nav saistīta ar siltumu un ir precīzi mērķējama.
Tas ļauj veikt sarežģītu mašīnu daļu remontu uz vietas. Piemēram, ASV gaisa spēki demonstrēja spēju salabot aktīvās kaujas gatavības lidmašīnas spārnu apvalka slīdošo savienojumu. Tradicionālajām metodēm daļas noņemšanai būtu vajadzīgas astoņas nedēļas. Detaļas noņemšana un nomaiņa izmaksātu pusmiljonu dolāru.
Neskaitot iespēju veikt remontu uz vietas, pats process ir līdz pat 100 reizēm ātrāks nekā citi metāla 3D drukāšanas veidi, kas nodrošina vēl ātrāku izpildes laiku. Tas darbojas ar plašu metālu klāstu un pat ļauj strādāt ar vairākiem metāliem vienlaikus. Tas ļauj daļai būt cietam titānam vienā galā un pāriet cauri virknei sakausējuma sastāvu, pirms tiek izgatavots cietais zelts otrā galā. Tas nodrošina ļoti pielāgojamas sakausējuma īpašības. Netiek izdalīti kaitīgi izgarojumi. Viss metāla pulveris tiek izmantots bez izšķērdēšanas.
Aukstās izsmidzināšanas metāla printeri ir pietiekami mazi, lai tos varētu transportēt ar kravas automašīnu remontam vai ražošanai uz vietas. Ir pat iespējams iegult sensorus un elektroniku daļā un drukāt virs tiem. Lai gan tas pieņem, ka tie ir aizsargāti no drukāšanas procesa ietekmes.
Ierobežojumi un trūkumi
Diemžēl, lai gan tas ir lētāks nekā tradicionālās metodes, tas joprojām nav pieejams lietošanai mājās. Ierobežotais pakalpojumu sniedzēju skaits un pašreizējie tirgi (galvenokārt aizsardzībai, ar dažiem kosmosa lietojumiem) liecina, ka tas kādu laiku nemainīsies. Apdrukātās daļas ir nedaudz pēcapstrādātas, lai izlīdzinātu un asinātu druku. Turklāt procesa fizikas dēļ kādu ģeometriju vienkārši nav iespējams izdrukāt.
Metāla druka ar aukstu izsmidzināšanu ir unikāls process, kas piedāvā unikālas priekšrocības, darbojoties sarežģītos apstākļos. Diemžēl iekārtu sākotnējās izmaksas neļaus šo tehnoloģiju plaši izmantot. Ierobežotā ģeometrija, iespējams, ierobežos arī iespējamos lietojumus. Turpmākie tehnoloģiju uzlabojumi var novērst šo problēmu.
Vai jums ir kādi projekti, kuros šī tehnoloģija varētu būt noderīga? Paziņojiet mums zemāk.