3D-utskrift er en kul måte å lage ekte kopier av 3D-datamodeller på. Det er flere forskjellige måter å gjøre det på i ditt eget hjem. FDM-utskrift med termoplast og MSLA-utskrift med lysfølsomme harpikser er både relativt rimelige og enkle å kjøpe. Det finnes andre, mer eksotiske metoder for 3D-utskrift som kan tilby unike fordeler. Dessverre er disse mye dyrere og vanligvis ikke egnet for de flestes hjem. En av disse teknikkene kalles kaldspray metall 3D-utskrift.
De fleste former for 3D-printing med metaller krever mye varme for å smelte eller sintre det aktuelle metallet. "Kolden" i navnet indikerer at denne metoden for 3D-utskrift av metaller er veldig annerledes. I stedet for å bli oppvarmet, akselereres det pulveriserte metallet til supersoniske hastigheter. Ved støt mot målet binder metallet seg ordentlig, slik at det kan lages helt tette deler.
Den nøyaktige hastigheten som trengs avhenger av metallet, med tøffere materialer som trenger hastigheter over Mach 3. Akselerasjonen oppnås ved bruk av komprimert gass. Der det er mulig brukes vanlig luft. Men for høyere hastigheter er nitrogen eller til og med helium nødvendig.
fordeler
Det er et bredt spekter av fordeler som denne teknikken med 3D-utskrift tilbyr fremfor andre metallutskriftsteknologier. Generelt, siden det kreves mye varme, vil andre omkringliggende deler ha en negativ effekt. Krever potensielt tidkrevende og kostbar demontering og remontering for å forhindre at reparasjonen forårsaker mer skade. Metallutskrift med kald spray påvirker ikke deler i nærheten, da det ikke involverer varme og er nøyaktig målrettet.
Dette muliggjør in situ reparasjoner av komplekse deler av maskineri. For eksempel demonstrerte det amerikanske luftvåpenet evnen til å reparere et aktivt kampklart flys vingeskinne. Tradisjonelle metoder ville ha tatt åtte uker for å fjerne delen. Dette vil koste en halv million dollar å fjerne og erstatte delen.
Bortsett fra å tillate in-situ reparasjoner, er selve prosessen opptil 100 ganger raskere enn andre former for metall 3D-utskrift, noe som gir enda raskere behandlingstider. Den fungerer med et bredt spekter av metaller og lar til og med arbeide med flere metaller samtidig. Dette gjør at en del kan være solid titan i den ene enden og gå gjennom en rekke legeringssammensetninger før det lages solid gull i den andre enden. Dette muliggjør svært tilpassbare legeringsegenskaper. Det slippes ikke ut skadelige gasser. Alt metallpulver brukes uten sløsing.
Kaldspraymetallskrivere er små nok til å kunne transporteres via lastebil for reparasjoner eller produksjon på stedet. Det er til og med mulig å bygge inn sensorer og elektronikk i delen og skrive ut over dem. Selv om dette forutsetter at de er beskyttet mot virkningen av utskriftsprosessen.
Begrensninger og ulemper
Dessverre, til tross for at det er billigere enn tradisjonelle metoder, er det fortsatt ikke rimelig for hjemmebruk. Det begrensede antallet leverandører og nåværende markeder (mest forsvar, med noen romfartsapplikasjoner) foreslår at dette ikke vil endre seg på en stund. Utskrevne deler må etterbehandles noe for å jevne ut og skarpere utskriften. I tillegg er det rett og slett ikke mulig å skrive ut noe geometri på grunn av prosessens fysikk.
Kaldspraymetallutskrift er en unik prosess som gir unike fordeler mens den opererer i utfordrende miljøer. Dessverre vil forhåndskostnadene til maskinene holde denne teknologien utenfor vanlig bruk. Den begrensede geometrien vil sannsynligvis også begrense potensielle bruksområder. Fremtidige forbedringer av teknologien kan oppheve dette problemet.
Har du noen prosjekter der denne teknologien kan være nyttig? Gi oss beskjed nedenfor.