3D tlač je skvelý spôsob, ako vytvoriť skutočné repliky 3D počítačových modelov. Existuje niekoľko rôznych spôsobov, ako to urobiť vo svojom vlastnom dome. FDM tlač s termoplastmi a tlač MSLA s fotosenzitívnymi živicami sú relatívne cenovo dostupné a dajú sa ľahko kúpiť. Existujú aj iné, exotickejšie metódy 3D tlače, ktoré môžu ponúknuť jedinečné výhody. Bohužiaľ, sú oveľa drahšie a vo všeobecnosti nie sú vhodné pre domovy väčšiny ľudí. Jedna z týchto techník sa nazýva kovová 3D tlač za studena.
Väčšina foriem 3D tlače s kovmi vyžaduje veľa tepla na roztavenie alebo spekanie príslušného kovu. „Studené“ v názve naznačuje, že táto metóda 3D tlače kovov je veľmi odlišná. Namiesto zahrievania sa práškový kov urýchľuje na nadzvukovú rýchlosť. Pri dopade na cieľ sa kov správne spojí, čo umožňuje vytvorenie úplne hustých častí.
Presná potrebná rýchlosť závisí od kovu, pričom tvrdšie materiály vyžadujú rýchlosť nad 3 Mach. Zrýchlenie sa dosiahne použitím stlačeného plynu. Ak je to možné, používa sa normálny vzduch. Ale pre vyššie rýchlosti je potrebný dusík alebo dokonca hélium.
Výhody
Existuje široká škála výhod, ktoré táto technika 3D tlače ponúka oproti iným technológiám tlače na kov. Vo všeobecnosti, keďže je potrebné veľké množstvo tepla, ostatné okolité časti budú mať negatívny vplyv. Vyžaduje si potenciálne časovo náročnú a nákladnú demontáž a opätovnú montáž, aby sa predišlo väčšiemu poškodeniu opravy. Kovová tlač za studena neovplyvňuje blízke časti, pretože nezahŕňa teplo a je presne zameraná.
To umožňuje in-situ opravy zložitých častí strojov. Napríklad americké letectvo preukázalo schopnosť opraviť klzný kĺb kapotáže krídla aktívneho bojového lietadla. Tradičné metódy by si vyžadovali osem týždňov na odstránenie dielu. Odstránenie a výmena dielu by stála pol milióna dolárov.
Okrem toho, že umožňuje opravy na mieste, samotný proces je až 100-krát rýchlejší ako iné formy kovovej 3D tlače, čo umožňuje ešte rýchlejšie časy obrátky. Pracuje so širokou škálou kovov a dokonca umožňuje prácu s viacerými kovmi naraz. To umožňuje, aby časť bola z pevného titánu na jednom konci a aby prešla celým radom zliatinových kompozícií pred vytvorením plného zlata na druhom konci. To umožňuje vysoko prispôsobiteľné vlastnosti zliatiny. Neuvoľňujú sa žiadne škodlivé výpary. Všetok kovový prášok sa používa bez plytvania.
Kovové tlačiarne striekané za studena sú dostatočne malé na to, aby sa dali prepravovať kamiónom na opravu alebo výrobu na mieste. Do dielu je dokonca možné vložiť senzory a elektroniku a vytlačiť ich. Aj keď to predpokladá, že sú chránené pred vplyvom procesu tlače.
Obmedzenia a nevýhody
Bohužiaľ, napriek tomu, že je lacnejší ako tradičné metódy, stále nie je dostupný pre domáce použitie. Obmedzený počet poskytovateľov a súčasné trhy (väčšinou obrana, s niektorými aplikáciami v letectve) naznačujú, že sa to nejaký čas nezmení. Vytlačené časti je potrebné trochu dodatočne spracovať, aby sa tlač vyhladila a zaostrila. Navyše jednoducho nie je možné vytlačiť nejakú geometriu kvôli fyzike procesu.
Kovová tlač za studena je jedinečný proces, ktorý ponúka jedinečné výhody pri prevádzke v náročných prostrediach. Bohužiaľ, počiatočné náklady na stroje udržia túto technológiu mimo bežného používania. Obmedzená geometria pravdepodobne tiež obmedzí potenciálne aplikácie. Budúce vylepšenia technológie môžu tento problém vyvrátiť.
Máte nejaké projekty, kde by táto technológia pomohla? Dajte nám vedieť nižšie.