Pencetakan 3D dari logam mendapatkan momentum

Sementara perancang dan insinyur telah berhasil dalam pencetakan 3D dengan pembuatan prototipe dan produksi kecil plastik dan bahan polimer, kemajuan terbaru dalam pembuatan bagian logam menggunakan teknologi logam aditif telah menciptakan beberapa bagian cetak 3D yang paling menakjubkan dalam sejarah. Pencetakan 3D.

Menariknya, paten utama untuk pencetakan 3D dari logam berakhir pada akhir 2016. Dan meskipun penggunaan besar-besaran pencetakan 3D FDM oleh konsumen biasa belum memenuhi harapan mayoritas, pencetakan logam 3D memungkinkan pengembang produk untuk menggunakan potensi penuh pencetakan 3D, tidak kalah dengan metode pengecoran atau permesinan tradisional, dan dalam beberapa kasus bahkan melampaui mereka dalam harga dan seri kecepatan produksi.

Pencetakan 3D dari logam menyiratkan teknologi manufaktur aditif menggunakan bubuk logam. Kami berurusan dengan sintering laser langsung logam ( DMLS ) atau peleburan laser selektif (SLM), yang disebut berbeda, semata-mata karena perang paten.



Berbeda dengan teknik tradisional pembuatan struktur logam yang didasarkan pada pemotongan, penggilingan dan stamping, pencetakan 3D dari logam menciptakan bagian-bagian berlapis-lapis, dengan menggabungkan material di bawah aksi sinar laser, yang secara harfiah menggambar bentuk setiap lapisan sampai objek benar-benar siap.



Kombinasi alat desain modern yang mengoptimalkan pemodelan dan analisis untuk menciptakan desain yang optimal - misalnya, pembuatan struktur kisi ringan yang dioptimalkan secara fungsional dan cocok untuk produksi menggunakan teknologi aditif - memungkinkan tidak hanya untuk mengurangi waktu pembuatan komponen, tetapi juga untuk memperoleh produk yang jauh lebih tahan lama dan ringan. dibandingkan dengan bagian yang dibuat menggunakan metode manufaktur tradisional.

Misalnya, dalam bidang penelitian ruang angkasa, para pemimpin industri perusahaan SpaceX Ilona Maska dan NASA menggunakan semua kemampuan pencetakan 3D dari logam untuk memproduksi bagian-bagian kapal roket, yang memungkinkan mereka untuk secara signifikan mengurangi biaya dan pada saat yang sama meningkatkan karakteristik operasional. SpaceX menggunakan banyak bagian logam untuk ruang bakar engine SpaceX SuperDraco.

NASA mampu mengembangkan turbopump untuk mesin roketnya, yang mengandung bagian 45% lebih sedikit daripada pompa yang diproduksi menggunakan teknik manufaktur tradisional. Tampaknya segera seluruh mesin roket dapat "dirakit" pada printer 3D. Ini hanya masalah waktu saja.

Dengan demikian, di beberapa industri, keberhasilan pencetakan 3D dapat dilebih-lebihkan, tetapi manfaatnya tidak dapat disangkal di industri lainnya.

Kembali ke Bumi. Industri dirgantara adalah salah satu industri dengan pertumbuhan tercepat menggunakan komponen logam cetak-3D, yang dapat secara signifikan mengurangi berat total pesawat dan pada saat yang sama meningkatkan efisiensi perakitan dengan kemampuan untuk menyesuaikan struktur. Saat ini, raksasa pesawat, Boeing Corporation, telah memproduksi lebih dari 20.000 bagian yang diproduksi menggunakan teknologi aditif untuk pesawat yang berhasil dijual.

Demikian pula, Airbus menggunakan banyak bagian cetak-3D pada pesawatnya. Perusahaan bahkan membagikan teknologinya yang unik dengan profesional non-Airbus lainnya. Desain bionik produk standar memperoleh momentum dengan penggunaan pencetakan 3D mengingat penyederhanaan desain yang signifikan dan dengan karakteristik kekuatan yang sama dari elemen-elemen yang diperlukan.

Sama seperti bagian logam yang dicetak pada printer 3D benar-benar mengubah cara kita melakukan perjalanan di udara, baik di ruang angkasa maupun di Bumi, mereka memberikan pencapaian luar biasa di bidang perawatan kesehatan. Prospeknya begitu menjanjikan sehingga Food and Drug Administration AS menyetujui penggunaan implan logam cetak 3D untuk prosedur medis. Perusahaan muncul di Rusia yang membuat endoprosthes individu unik menggunakan sistem peleburan
logam laser selektif .

Di antara kemajuan terbaru dalam pencetakan logam 3D di sektor medis, disebutkan terbuat dari implan tengkorak titanium dan tulang rusuk yang dicetak pada printer 3D. Implan tengkorak dan sel tulang rusuk dibuat untuk memesan bagi pasien dengan kanker menggunakan gambar digital setelah operasi pengangkatan tumor.

Metode subtraktif pembuatan komponen logam, termasuk memutar, memutar dan menghancurkan, membantu kami menciptakan produk dan teknologi yang paling menakjubkan dalam 200 tahun terakhir, tetapi kami hanya perlu beberapa tahun untuk memahami seberapa efektif teknologi aditif pembuatan komponen logam.

Bersama dengan fungsionalitas yang kuat dari perangkat lunak modern - CAD dan kemampuan untuk menciptakan elemen geometris baru yang tidak mungkin diciptakan, industri yang banyak menggunakan produk logam kompleks - terutama industri luar angkasa dan ruang angkasa, perawatan kesehatan - mengalami revolusi nyata dalam produksi, terima kasih kepada Kemampuan mencetak 3D.

Pencetakan 3D memenuhi persyaratan industri ini dalam produksi komponen logam kompleks yang diproduksi sesuai pesanan dan dalam volume yang relatif kecil. Dengan printer 3D baru dan bahan muncul di sana-sini, tidak mengherankan bahwa permintaan untuk pencetakan 3D dari logam terus tumbuh.

Sementara pabrik peleburan laser selektif tetap mahal dan besar, membutuhkan personel yang berkualifikasi dan persyaratan khusus untuk lokasi pemasangan, dan raksasa industri berjuang untuk meningkatkan ukuran area konstruksi, tim proyek startup Desktop Metal berjalan dengan cara yang berbeda. Gagasan mereka adalah menghasilkan printer yang dapat diakses tidak hanya untuk perusahaan raksasa, tetapi juga untuk perusahaan rekayasa kecil.

Startup untuk membuat printer SLM yang terjangkau hari ini menarik hampir $ 100 juta, dan di antara investor ada perusahaan-perusahaan terkenal seperti CBA, Kleiner Perkins Caufield Byers, Lux Capital, GE, Stratasys , dan lainnya. Selain itu, tetangga Desktop Logam - sukses dan telah memperoleh momentum startups: Formlabs , MarkForged dan Voxel8 , yang memberikan harapan tambahan dalam kemunculan yang sudah dekat dari DML printer fiskal, diikuti oleh anggaran SLA dan FDM sistem .

Ingin lebih banyak berita menarik dari dunia teknologi 3D?

Berlangganan kami di sosial. jaringan:

Source: https://habr.com/ru/post/id397195/