Wir alle haben Sandburgen am Strand gebaut: mächtige Mauern, majestätische Türme, Wassergräben voller Haie. Und wenn Sie wie ich sind, werden Sie überrascht sein, wie wenig Wasser die Dinge zusammenhält – zumindest bis Ihr großer Bruder auftaucht und es mit zerstörerischer Freude wegtritt.
Auch der Unternehmer Dan Gelbart verwendet Wasser, um Materialien zusammenzukleben, obwohl seine Gebäude haltbarer sind als Wochenend-Spektakel am Strand.
Als Präsident und Gründer des Metall-3D-Drucksystemanbieters Rapidia Tech Inc. (Vancouver, British Columbia und Illinois) hat Gerbart eine Methode zur Herstellung von Teilen entwickelt, die die zeitaufwändigen Schritte konkurrierender Technologien eliminiert und gleichzeitig die Demontage der Halterung erheblich vereinfacht.
Dies macht auch das Verbinden mehrerer Teile einfacher, als sie in etwas Wasser zu tauchen und zusammen zu befestigen, selbst bei Teilen, die mit traditionellen Herstellungsverfahren hergestellt wurden.
Weniger Füllstoff
Gerbart diskutierte einige der grundlegenden Unterschiede zwischen seinem wasserbasierten System und einem System, bei dem Metallpulver mit 20 bis 30 % Wachs und Polymer (nach Volumen) injiziert wird. Der doppelköpfige Metall-3D-Drucker von Rapidia kann eine Paste aus Metallpulver, Wasser und nur 0.3% bis 0.4% Polymerbindemittel aufbringen.
Er erklärte daher, dass der bei konkurrierenden Technologien meist mehrere Tage in Anspruch nehmende Entbinderungsprozess entfällt und die Teile direkt in den Sinterofen gelangen.
Gerbart sagte, dass andere Prozesse weitgehend auf „jahrzehntelange Geschichte in der Metallspritzguss-(MIM)-Industrie zurückzuführen sind, die erfordert, dass Grünteile einen relativ großen Prozentsatz an Polymer enthalten, um sie aus der Form zu entfernen. Mold.“ „Allerdings ist die Menge an Polymer, die benötigt wird, um die Teile für den 3D-Druck miteinander zu verbinden, tatsächlich sehr gering, in den meisten Fällen nur ein Zehntel von 1%.“
Warum dann Wasser trinken? Wie in unserem Sandburg-Beispiel gezeigt, wird daraus eine Paste (in diesem Fall eine Metallpaste) hergestellt, und das Polymer dient dazu, die Werkstücke im trockenen Zustand zusammenzuhalten. Das Ergebnis ist, dass das Teil die Konsistenz und Härte von Bürgersteigkreide hat. Das Teil ist haltbar genug, um der Handhabung nach der Konstruktion, der sanften Bearbeitung (obwohl Gelbart eine Bearbeitung nach dem Sintern empfiehlt), der wasserunterstützten Montage und der Kommunikation mit anderen Grünkörpern standzuhalten. Zum Prozess der Teile. Ofen.
Der Verzicht auf das Entfetten kann auch größere und dickwandigere Teile drucken, da bei Verwendung von polymerinfundiertem Metallpulver, wenn die Wand des Teils zu dick ist, das Polymer nicht „gekocht“ werden kann.
Laut Gelbart habe ein Gerätehersteller vorgeschrieben, dass die Wandstärke 6 Millimeter nicht überschreiten darf. „Angenommen, die Größe, die Sie bauen, ist nur ein Teil einer Computermaus. In diesem Fall muss das Innere hohl sein oder es muss möglicherweise mit einer Art Gitterstruktur gefüllt werden. Dies ist perfekt für viele Anwendungen, auch Ideal, wenn es um Gewichtsreduzierung geht.Wenn jedoch physikalische Festigkeit erforderlich ist (z .
Gelbart wies auf andere Punkte bezüglich des Druckers hin. Mit Metallpaste gefüllte Kartuschen können wiederbefüllt werden, und Benutzer, die sie zum Wiederbefüllen an Rapidia zurücksenden, erhalten eine Rückerstattung für nicht verwendete Materialien.
Eine Vielzahl von Materialien kann verwendet werden, darunter Edelstahl 316 und 17-4PH, INCONEL 625, Keramik und Zirkonoxid sowie Kupfer, Wolframkarbid und verschiedene andere in der Entwicklung befindliche Materialien. Das Trägermaterial (die geheime Würze vieler Metalldrucker) wurde entwickelt, um Träger zu drucken, die manuell bewegt oder „verdampft“ werden können, wodurch die Tür zu internen Strukturen geöffnet wird, die sonst nicht hergestellt werden könnten.
Verkaufseinheit
Rapidia ist seit vier Jahren im Geschäft, und es stimmt, dass es nur rollt. Gerbart sagte, das Unternehmen „brauche Zeit, um die Dinge richtig zu machen“.
Bis heute haben er und sein Team fünf Systeme eingesetzt, von denen eines im Selkirk Technical Access Center (STAC) in British Columbia im Einsatz ist. Der Forscher Jason Taylor nutzt die Maschine seit Ende Januar und hat viele Vorteile gegenüber den wenigen vorhandenen 3D-Druckern in STAC gesehen.
Er wies darauf hin, dass die Möglichkeit, Grünteile vor dem Sintern „wasserzubinden“, großes Potenzial hat. Er kennt auch die Herausforderungen, die mit der Entbinderung verbunden sind, einschließlich der Verwendung und Entsorgung von Chemikalien. Obwohl die Vertraulichkeitsvereinbarung Taylor daran hinderte, die Details der meisten Arbeiten dort zu teilen, war sein erstes Testprojekt eines, das viele von uns einbeziehen können: 3D-gedruckte Schubstangen.
„Das Ergebnis war perfekt“, lächelte er. „Wir haben die Stirnseite bearbeitet und ein Loch in die Welle. Ich spiele jetzt. Wir sind von der Qualität der Arbeit des neuen Systems sehr beeindruckt. Wie bei allen gesinterten Teilen muss man eine gewisse Schrumpfung und sogar Verformung berücksichtigen, aber die Maschine ist stabil genug. Diese Mängel in der Konstruktion können wir ausgleichen.“
Link zu diesem Artikel: Der Metall-3D-Drucker macht den Entbinderungsschritt überflüssig. Metallteile können direkt in den Sinterofen gelangen
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