Peças impressas em 3D a partir de filamentos de engenharia são capazes de deslocar o metal onde sua força e resistência à temperatura são suficientes. Recentemente, escrevemos sobre
quais plásticos são usados na impressão industrial FDM e
quais equipamentos para trabalhar com eles foram demonstrados no Formnext 2017. Hoje, continuaremos o tema da exposição, passando para produtos de metal.
Sinterização de póOs fabricantes de impressoras e suprimentos 3D estão seriamente preocupados com a idéia de usar matérias-primas originalmente destinadas a trabalhar com a Moldagem por Injeção de Metal, tecnologia MIM na impressão. Pó de metal fino com uma pequena quantidade de aglutinante termoplástico é formado sob pressão e depois cozido. O encolhimento no processo pode exceder 10%, o valor real é previsto e levado em consideração na produção.
Em vez da impressora e dos moldes no primeiro estágio, é bem possível usar uma impressora 3D para obter um espaço em branco. Ainda não existe um nome estabelecido para a tecnologia de produção: o Desktop Metal possui BMD, Bound Metal Deposition. A Markforged possui o ADAM, Fabricação de Aditivos de Difusão Atômica. AIM3D o chama de CEM, Modelagem de Extrusão Composta. Comparado ao MIM ou à impressão usando a tecnologia SLM, o custo do equipamento e um único produto final pode ser reduzido significativamente.
Metal de mesa e MarkforgedA Markforged e a Desktop Metal oferecem pacotes de equipamentos que consistem em uma impressora FDM, uma unidade de lavagem e um forno. Após a impressão, a peça é limpa do aglutinante de plástico do lado de fora e enviada ao forno, onde é processada em duas etapas - primeiro, o plástico restante é removido e, em seguida, a peça é assada. Dependendo das matérias-primas, é possível usar uma atmosfera de gás em um forno, como o argônio. O resultado é uma peça com densidade de até 99,7% para o Markforged e até 99,8% para o Desktop Metal, e essa é a questão da porosidade.
Metal forjado x- Câmara de trabalho: 250 x 220 x 200 mm.
- Espessura da camada: de 50 mícrons.
- Equipamento relacionado: estação de tratamento Wash-1, forno Sinter-1 ou Sinter-2.
AIM3DA empresa oferece uma impressora ExAM 255 e um forno ExSO 90. A impressora não funciona com filamentos ou pó, mas diretamente com pellets para MIM. Caso contrário, parece um dispositivo FDM comum e pode ser impresso com plásticos familiares, também a partir de grânulos - também é mais barato do que usar filamentos.
AIM3D ExAM 255- Câmara de trabalho: 255 x 255 x 255 mm.
- Espessura da camada: de 20 mícrons.
- Alimentação de material: usando um compressor completo ou externo.
BASF e Fraunhofer IFAMNo ano passado, a BASF anunciou o filamento Ultrafuse 316LX - ele ainda não está disponível comercialmente e está em processo de teste. Apium e Gewo 3D já anunciaram que "funciona". Uma haste familiar às impressoras FDM, mas composta de pó de aço inoxidável com aglutinante de plástico. A porosidade declarada da peça após o cozimento é inferior a 2%. Você pode imprimir metal em uma impressora 3D comum, basta encontrar um forno adequado para assar. É exatamente isso que o Fraunhofer IFAM demonstra quando se trata de imprimir com aço, titânio, cobre e outros metais e ligas usando uma impressora de mesa Renkforce RF100 que custa menos de 300 €.
Impressão a jato de tintaNão é necessário usar a tecnologia FDM para formar uma peça propensa a assar. Existem instalações que funcionam como impressoras de polímero de gesso, apenas com outras matérias-primas. Aplique uma camada de pó, fixe em um local adequado com um aglutinante líquido, repita. Limpe as peças resultantes do excesso de pó metálico e leve ao forno. Com pequenas diferenças na implementação, é assim que o sistema de produção de metal para desktop, as impressoras industriais ExOne e as instalações do Digital Metal DM P2500 funcionam.
Exone m-flex- Câmara de trabalho: 400 x 250 x 250 mm.
- Espessura da camada: de 100 microns.
- Velocidade de impressão: 30-60 s por camada.
Tecnologia tradicionalSim, eles já podem ser chamados assim. Sinterização a laser seletiva e fusão a laser seletiva. No primeiro caso, a temperatura de aquecimento da camada de pó metálico é menor que a temperatura de fusão, ocorre a sinterização das partículas. No segundo, o pó é totalmente fundido. Nessas áreas, gigantes e recém-chegados apresentaram seus produtos na Formnext.
A Concept Laser, parte da GE, demonstrou uma impressora com uma área de trabalho de 1,1 x 1,1 x 0,3 m, denominada ATLAS, que opera com um laser de quilowatt e está equipada com um scanner 3D integrado.
A SLM Solutions mostrou o SLM 800 - uma máquina com uma câmera de 500 x 280 x 850 mm. Até quatro lasers de trabalho paralelo, 700 W cada, além da capacidade de automatizar a cadeia de produção - operações manuais, do carregamento de pó à limpeza da peça acabada, são excluídas. Uma instalação mais modesta, o SLM 280, foi atualizada para a versão 2.0 e agora está equipada com um ou dois lasers de até 700 W, com uma câmara de trabalho de 280 x 280 x 365 mm. Um alimentador automático de pó está disponível opcionalmente.
A Trumpf anunciou que seu TruPrint 5000 é o carro mais rápido entre os colegas de classe. Sua área de trabalho é um cilindro com um diâmetro de 300 mm e uma altura de 400 mm, três lasers de 500 W cada. Além disso, a automação de mover o "barril" de e para a área de trabalho para a estação de tratamento.
Soluções SLM SLM 280 2.0- Câmara de trabalho: 280 x 280 x 365 mm.
- Espessura da camada: de 20 mícrons.
- Espessura de parede: de 150 mícrons.
Soluções originaisA OR Laser oferece o
ORLAS Creator , uma impressora relativamente compacta, com uma área de trabalho na forma de um cilindro com um diâmetro de 100 e uma altura de 110 mm. Desta vez, o Formnext mostrou sua modificação - ORLAS Creator Hybrid, equipado com uma fresa de três eixos. A idéia é processar as superfícies externa e interna da peça a cada 5 a 10 camadas, o que aumentará significativamente a precisão e reduzirá a necessidade de pós-processamento subsequente.
A impressora do Aurora Labs,
S-Titanium Pro , pode trabalhar com tecnologia de sinterização e fusão, mas a terceira opção é mais interessante - chamada DED, Directed Energy Deposition. A idéia do método é fornecer diretamente pó metálico à área de operação do laser. Assim, você pode, por exemplo, soldar metal em uma peça para alterar sua configuração ou reparo.
A Xact Metal apresentou o
XM300 , uma nova máquina com uma área de impressão de 254 x 330 x 330 mm, equipada com dois ou quatro lasers independentes. Uma característica especial da abordagem Xact Metal é que suas impressoras não usam espelhos controlados por galvanômetros. O movimento do espelho é realizado de forma semelhante ao movimento da cabeça em uma impressora FDM, e isso é imediatamente uma vantagem - o raio laser é sempre perpendicular à superfície do pó. A segunda vantagem é o baixo custo de vendas. A principal desvantagem é a dificuldade de atingir uma velocidade suficiente do laser. Aqui, a Xact Metal desenvolveu uma série de conhecimentos para acompanhar os concorrentes.
A InssTek utiliza a tecnologia DMT, Direct Metal Tooling. Esse é o nome comercial da implementação do DED; o resultado final é o fluxo de pó de metal na zona do laser. Assim, é possível não apenas “aumentar” as peças, mas também trocar as existentes, modernizar ou reparar, compensando o desgaste. Resta acrescentar que a impressora
InssTek MX-MINI , que é discutida principalmente, é de cinco eixos e possui uma câmera de trabalho 200 x 200 x 200 mm.
O SPEE3D abordou a questão da fabricação de peças metálicas de uma perspectiva inesperada. A impressora
LightSPEE3D possui um manipulador de
seis eixos que move a plataforma para construção e um bico fixo. O pó de metal neste bico acelera para velocidade supersônica e suas partículas aderem à camada anterior devido à deformação e aquecimento após o impacto. A abordagem permite alcançar alta velocidade - o fabricante alega que a máquina forma até 100 gramas de produtos de metal por minuto. Uma vantagem separada é o trabalho com alumínio e cobre em pó.
Ao usar um laser para sinterizar ou ligar um pó metálico, há um problema com o cobre puro. Lasers com comprimento de onda de aproximadamente 1000 nm são comumente usados e o cobre reflete muito bem nessa faixa. O Fraunhofer ILT, ainda não como solução comercial, propõe o uso de um laser verde com comprimento de onda de 515 nm.
Automação e disponibilidadeOs gigantes da indústria estão caminhando para um aumento na área de impressão e maior automação do processo de produção, e novos players estão ansiosos para entrar no mercado, oferecendo soluções com alguns recursos exclusivos. Pode ser uma escolha de consumíveis, alta velocidade de fabricação de peças, flexibilidade na operação. E certamente - o preço. É impossível dizer que, no futuro próximo, todos terão a oportunidade de imprimir com metal, mas a produção em dois estágios de produtos - impressão e sinterização - deve tornar o processo muito mais acessível, comparado ao SLS e SLM.
Quando você precisar de equipamentos para imprimir peças de metal,
entre em contato com a Top 3D Shop. Nossos especialistas ajudarão você a decidir sobre a escolha da tecnologia de produção e, em seguida, o equipamento adequado para resolver seus problemas.
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