3D-друк – це чудовий спосіб створення реальних копій 3D-моделей комп’ютера. Є кілька різних способів зробити це у власному будинку. Друк FDM за допомогою термопластів і друк MSLA за допомогою світлочутливих смол є відносно доступними і легкими для покупки. Існують інші, більш екзотичні методи 3D-друку, які можуть запропонувати унікальні переваги. На жаль, вони набагато дорожчі і, як правило, не підходять для будинків більшості людей. Одна з цих технік називається 3D-друком холодним напиленням.
Більшість форм 3D-друку з використанням металів вимагає багато тепла для розплавлення або спікання відповідного металу. «Холод» у назві вказує на те, що цей метод 3D-друку металів дуже відрізняється. Замість нагрівання порошкоподібний метал розганяється до надзвукової швидкості. При ударі об мішень метал належним чином з’єднується, що дозволяє створювати повністю щільні частини.
Потрібна точна швидкість залежить від металу, а для жорстких матеріалів потрібна швидкість вище 3 Махів. Прискорення досягається за рахунок використання стисненого газу. По можливості використовується звичайне повітря. Але для більших швидкостей потрібен азот або навіть гелій.
Переваги
Ця техніка 3D-друку має широкий спектр переваг перед іншими технологіями друку на металі. Як правило, оскільки потрібно багато тепла, інші навколишні частини будуть мати негативний вплив. Потрібна потенційно трудомістка і дорога розбирання та повторна збірка, щоб запобігти виправленню не спричинити ще більше пошкоджень. Друк на металі холодним напиленням не впливає на сусідні деталі, оскільки він не включає нагрівання і є точним націлюванням.
Це дозволяє на місці ремонтувати складні частини техніки. Наприклад, ВПС США продемонстрували здатність відремонтувати з’єднання обтікача крила активного боєздатного літака. Традиційними методами знадобилося б вісім тижнів, щоб видалити деталь. Зняття та заміна деталі обійдеться в півмільйона доларів.
Окрім можливості ремонту на місці, сам процес до 100 разів швидше, ніж інші форми 3D-друку на металі, що дозволяє виконувати ще швидше. Він працює з широким спектром металів і навіть дозволяє працювати з кількома металами одночасно. Це дозволяє деталі бути твердим титаном на одному кінці і переходити через ряд композицій сплавів перед тим, як робити тверде золото на іншому кінці. Це дає можливість налаштовувати властивості сплаву. Не виділяється шкідливих випарів. Весь металевий порошок використовується без відходів.
Принтери для холодного розпилення досить малі, щоб їх можна було транспортувати вантажівкою для ремонту або виробництва на місці. Можна навіть вбудувати датчики та електроніку в деталі та надрукувати на них. Хоча це передбачає, що вони захищені від впливу процесу друку.
Обмеження та недоліки
На жаль, незважаючи на те, що він дешевший за традиційні методи, він все ще не доступний для домашнього використання. Обмежена кількість постачальників і поточні ринки (в основному для оборони, з деякими аерокосмічними застосуваннями) припускають, що це не зміниться деякий час. Друковані деталі потрібно дещо обробити, щоб згладити і зробити відбиток різким. Крім того, надрукувати деяку геометрію просто неможливо через фізику процесу.
Друк на металі холодним напиленням – це унікальний процес, який пропонує унікальні переваги під час роботи у складних умовах. На жаль, початкова вартість машин не дозволить використовувати цю технологію в масовому режимі. Обмежена геометрія, ймовірно, також обмежить потенційні застосування. Майбутні вдосконалення технології можуть зняти цю проблему.
Чи є у вас проекти, де ця технологія була б корисною? Дайте нам знати нижче.