3D-utskrift är ett coolt sätt att skapa verkliga repliker av 3D-datormodeller. Det finns flera olika sätt att göra det i ditt eget hem. FDM-utskrift med termoplast och MSLA-utskrift med ljuskänsliga hartser är både relativt prisvärda och lätta att köpa. Det finns andra, mer exotiska metoder för 3D-utskrift som kan erbjuda unika fördelar. Tyvärr är dessa mycket dyrare och i allmänhet inte lämpliga för de flesta människors hem. En av dessa tekniker kallas kallspraymetall 3D-utskrift.
De flesta former av 3D-utskrift med metaller kräver mycket värme för att smälta eller sintra metallen i fråga. "Kylan" i namnet indikerar att denna metod för 3D-utskrift av metaller är väldigt annorlunda. Istället för att värmas upp accelereras den pulveriserade metallen till överljudshastigheter. Vid kollisionen med målet binder metallen ordentligt, vilket möjliggör skapandet av helt täta delar.
Den exakta hastigheten som behövs beror på metallen, med tuffare material som behöver hastigheter över Mach 3. Accelerationen uppnås genom användning av komprimerad gas. Om möjligt används normal luft. Men för högre hastigheter behövs kväve eller till och med helium.
Fördelar
Det finns ett brett utbud av fördelar som denna teknik för 3D-utskrift erbjuder jämfört med andra metallutskriftstekniker. Generellt sett, eftersom det krävs mycket värme, kommer andra omgivande delar att ha en negativ effekt. Kräver potentiellt tidskrävande och kostsam demontering och återmontering för att förhindra att fixen orsakar mer skada. Kallspraymetallutskrift påverkar inte närliggande delar eftersom det inte involverar värme och är exakt målbart.
Detta möjliggör reparationer på plats av komplexa maskindelar. Till exempel visade det amerikanska flygvapnet förmågan att reparera ett aktivt stridsfärdigt plans vingkåpa. Traditionella metoder skulle ha krävt åtta veckor för att ta bort delen. Detta skulle kosta en halv miljon dollar att ta bort och byta ut delen.
Förutom att tillåta reparationer på plats är själva processen upp till 100 gånger snabbare än andra former av 3D-utskrift av metall, vilket möjliggör ännu snabbare handläggningstider. Den fungerar med ett brett spektrum av metaller och tillåter till och med att arbeta med flera metaller samtidigt. Detta gör att en del kan vara massivt titan i ena änden och övergå genom en rad legeringskompositioner innan man gör fast guld i den andra änden. Detta möjliggör mycket anpassningsbara legeringsegenskaper. Inga skadliga ångor släpps ut. Allt metallpulver används utan slöseri.
Kallspraymetallskrivare är tillräckligt små för att kunna transporteras med lastbil för reparationer eller tillverkning på plats. Det är till och med möjligt att bädda in sensorer och elektronik i delen och skriva ut över dem. Även om detta förutsätter att de är skyddade från påverkan av utskriftsprocessen.
Begränsningar och nackdelar
Tyvärr, trots att det är billigare än traditionella metoder, är det fortfarande inte överkomligt för hemmabruk. Det begränsade antalet leverantörer och nuvarande marknader (mestadels försvar, med vissa flygtillämpningar) föreslår att detta inte kommer att ändras på ett tag. Tryckta delar behöver efterbehandlas något för att jämna ut och skärpa trycket. Dessutom är det helt enkelt inte möjligt att skriva ut viss geometri på grund av processens fysik.
Kallspraymetallutskrift är en unik process som erbjuder unika fördelar samtidigt som den arbetar i utmanande miljöer. Tyvärr kommer maskinernas initiala kostnad att hålla denna teknik borta från vanlig användning. Den begränsade geometrin kommer sannolikt också att begränsa potentiella tillämpningar. Framtida förbättringar av tekniken kan motverka detta problem.
Har du några projekt där denna teknik skulle vara till hjälp? Låt oss veta nedan.