3 lisaainete tootmistehnoloogiat, millega tasub tähelepanu pöörata 2017. aastal

Kuna 2016. aasta on käes, on aeg oodata 2017. aastat ning 3D-printimise tehnoloogiaid ja uuendusi, et neist põnevust tunda. 2016 on olnud omandamiste ja finantseerimise aasta, näiteks Formlabs, Desktop Metal ja Carbon sulgevad suured voorud ning GE astub turule Arcami ja Concept Laseri omandamiste kaudu. Mida teevad ettevõtted selles ruumis, et sellist raha ja huvi sissevoolu inspireerida? Allpool toome välja 3 tehnoloogiat, millele 2017. aastal tähelepanu pöörata.

3D-trükitööstus kaardistatud

XJET

XJeti 3D-printer

Esimene tehnoloogia toob turule täiesti uue viisi metallosade loomiseks. Masinat nimetatakse XJetiks ja tehnoloogiat, mida ta kasutab, nimetatakse Nano Particle Jetting (NPJ).

Enamikus metallide 3D-printimise tehnoloogiates kasutatakse pulbrit, mis seejärel paagutatakse, et luua osi kihiti, kuuludes pulbervoodifusiooni tehnoloogia kategooriasse. XJet kasutab tindipritsimismeetodit (materjali joomine), mis sarnaneb 2D-printeriga, kuid värvilise tindi asemel paneb see tindi vormis metalli nanoosakesed.

Materjalide jootmise tehnoloogia puu

See toimib metalli peenestamisel peeneks tolmuks kuni selle alamikroni tasemeni. Tavalistes metalliprinterites kasutatakse osakesi vahemikus 30–45 mikronit. Vedelas agensis hoides kantakse nanoosakestega tint prindipeast tugiplaadile kiirusega 221 miljonit tilka sekundis. Tindi sadestamisel vedel aine aurustub, jättes metalliosakesed sadestuma. Sadestunud osakesed sulatatakse seejärel koos kuumutuselemendiga, mis neist temperatuuril kuni 300 ° C üle läheb. Tänu tilkade suurusele saab metallosi luua nii õhukese kihi paksusega kui 1 mikron.

Miks see tehnoloogia on oluline? Esiteks kasutatakse ainult ehitustöödeks vajalikku materjali, piirates sellega jäätmete hulka. Traditsiooniliste pulbervoodisulamismasinate korral ei saa kasutatud metallipulbrit kõrge temperatuuri tõttu korduvalt taaskasutada, jättes suure hulga kallist materjali raisku.

Veel üks pulbervoodimasinate probleemne valdkond on selle meetodi abil kasutatava metallipulbri ja gaasidega tegeleva operaatori ohutus. XJeti masina kasutamisel on turvalisuse tase palju kõrgem - metallitolm puudub, mida saab sisse hingata või reageerida välistele elementidele. Kogu Xjeti materjali hoitakse suletud kassettides, mis sisestatakse masinasse.

Viimane peamine eelis on üldine detaili tase ja pinna viimistlus, mis ei nõua järeltöötlemist ega töömahukat tugi eemaldamise protsessi. Xjet kasutab tugimaterjali, mis ei kinnitu ise trükise külge ja ahju pannes on see kergesti põletav.

Suure täpsusega käik

Tänu oma humaansele konstrueerimisalusele mõõtmetega 500 mm x 250 mm x 250 mm saab XJet toota suuri või väikeseid detaile. Žürii on endiselt väljas, kuigi ühtegi printerit pole veel tarnitud, vaatame, kas see vastab 2017. aasta hüpoteegile.

HP mitme juga termotuumasüntees

HP Jet Fusion 4200

HP jälitamine 3D-printimise maailma oma HP Jet Fusion 4200 debüütkujuga 3D-printeriga pole olnud just vaikne samm selles valdkonnas. Oma suurte messide stendide ja peavoolu kuulutuste abil pole tegelikult paljud inimesed sellele kätt külge pannud. Eeldame, et 2017. aasta on aasta, mille jooksul Multi-Jet Fusioniga töötav masin peidab end välja ja hakkab tootma osi inseneridele ja disaineritele kogu maailmas. HP on juba kinnitanud kolm Saksa masina edasimüüjat Euroopas koos paljude teistega kogu maailmas.

Masin kasutab nende patenteeritud mitmeotstarbelise termotuumasünteesi (MJF) tehnoloogiat, mis töötab jaotades miljonitele tilkadele keemilisi aineid sekundis õhukesele pulbrilistele kihtidele (kõlab tuttavalt… 2D), samal ajal seda kõvendades. Mis on tõeliselt ainulaadne, on see, et protsessil on võimalik seada iga üksiku mahulise piksli omadused (või nagu HP seda nimetab: voksel). See tähendab, et suudate juhtida kogu detaili mehaanilisi ja füüsikalisi omadusi, ostes lisada rohkem detaile, sealhulgas värvi ja konstruktsioonimehaanikat. Masina maksumus on 155 000 dollarit, mis on tööstusruumis konkurentsivõimeline, kuna enamik nailonmasinaid ulatub 200 000 kuni 500 000 dollarini.

See, mis teeb HP uue tehnoloogia põnevaks, on esmakordne - saate oma masina piires kontrollida oma osa täpseid omadusi, muutes selle turul kõige mitmekülgsemaks 3D-printeriks, kui ta teeb seda, mida ta enda sõnul teeb. HP on avanud masina jaoks materjaliplatvormi, julgustades kolmandaid isikuid osalema ja uusi materjale uuendama. Möödas on päevad, mil hinnapakkumised patenteeritud materjalidega on meil harjunud selliste hiiglaste nagu HP abil. Termoplast on esimene materjal, millest võib saada kasulike materjalide paljusus, mida insenerid või tootedisainerid kunagi söödalisandite valmistamise ruumis kasutasid.

Nailonülekande struktuur | Täisvärvi Powerstation mudel

Arcam

Arcam EBM S400

Pärast 1997. aastal avalikult noteerimist ja oma esimese masina tootmist Arcam on Arcam olnud pisut kauem kui teised esile tõstetud. Selle tehnoloogia esilekutsumiseks 2017. aastal on kaks põhjust. Esiteks on GE omandanud Arcam selle aasta alguses ja teiseks, on kaks peamist turgu, milles ta tegutseb: lennundus ja meditsiin. GE uus kontrolliv osalus Arcamis võimaldab sellel mõjutada ettevõtte suunda ning uus investeering näitab järgmisel aastal kindlasti olulisi toote- ja tehnoloogilisi uuendusi.

Pulbervoodi termotuumasünteesi tehnoloogia puu

Tööstusharud, milles Arcam tegutseb, on kaks peamist vertikaali, kus 3D-printimine on laiemalt kasutusele võetud: meditsiiniline juhtum implantaatide kujul (50 000 ortopeedilist implantaati, mille on seni valmistanud Arcam) ja funktsionaalsed lõpposad lennunduses. Kuna metallide 3D-printimine kasvab eeldatavasti rohkem kui ükski teine ​​tööstusharu - printerite müük kasvab 48% ja materjalide müük kasvab 32% (IDTech Report) -, muudab see ala järgmisel aastal veelgi huvitavamaks.

EY 2016. aasta globaalne 3D-printimisaruanne

Elektronkiire sulatus (EBM) on patenteeritud lisaainete valmistamise tehnoloogia, mis kuulub Arcamile. See töötab suure võimsusega elektronpüstoli (kuni 3000 vatti) kuumutamisel pulbriliste metalldetailide kihtide kaupa. Pärast iga kihi valmimist langetatakse kogumismahuti, värsket pulbrit raputatakse üle tööpinna ja protsess jätkub, kuni komponent on valmis. EBM kui tehnoloogia erineb muudest lisaainete valmistamise metalliliikidest, kuna selle sulatamiseks ei kasutata lasereid ega argoongaasi. EBM-i võti on suure energiatarbega elektronpüstol, mis sulatab pinnakihi asemel palju kihte, luues tugevamad ja täpsemad osad.

EBM-tehnoloogia mõju on tohutu, kuna see on üks väheseid viise kohandatud implantaatide ehitamiseks, mida keha lükkab tagasi vähem. Need titaanist implantaadid sisaldavad poorseid kohti, mis hõlbustavad luude kasvu ja mida saab seda silmas pidades kujundada. Järeltöötlust pole vaja, erinevalt eelmistest katsetest luua metallist 3D-prinditud implantaate, mis vajasid luu kasvu soodustamiseks katet. Lennundussektor vaatab EBMi poole tänu oma võimele tulla toime intensiivse kuumuse ja rõhuga. Honeywell loob oma lennukimootoritele osi ja vajab osi, mis peavad vastu pidama üle 1000 ° C, muutes EBMi täiuslikuks, kui kasutada spetsiaalseid nikkelipõhiseid sulameid. See häirib ka lennunduse ja kosmonautika firmade kasutatavaid traditsioonilisi tootmismeetodeid, kiirem tarneaeg ja saadaval on palju keerukamad geomeetriad, säästes nii aega kui ka raha.

Kolju implantaat | Lennunduse ja sisseseade | Kuppelimplantaat