پس از مشاهده تعداد زیادی پرینترهای سه بعدی فلزی جدید، به نظر می رسد که کلاس های جدیدی از تجهیزات در حال ظهور هستند.
برای سال‌های متمادی، «پرینتر سه‌بعدی فلزی» به معنای دستگاه LPBF بود که می‌توانست به طور قابل‌اطمینانی اشیاء کوچک تا متوسط تولید کند. شما هنوز هم می توانید چنین دستگاهی را خریداری کنید، اما بازار پرینترهای سه بعدی فلزی امروزی به یک سری از کلاس های مختلف منشعب شده است. حداقل این چیزی است که به نظر من، پس از دیدن ده ها پرینتر سه بعدی فلزی در نمایشگاه اخیر Formnext.
بیایید نگاهی به این بخش ها بیندازیم.
تجربی
گروهی از پرینترهای سه بعدی فلزی وجود دارند که به طور خاص نیاز به توسعه مواد، به ویژه برای محیط‌های آزمایشگاهی و تنظیمات آزمایشی را برطرف می‌کنند.
این ماشین‌ها با حجم‌های ساخت بسیار کوچک، گاهی حدود 100 میلی‌متر مشخص می‌شوند. این به طور عمدی برای کاهش هزینه پودر فلز آزمایشی انجام می شود: زمانی که آلیاژهای جدید را مخلوط می کنید، می خواهید مقدار مصرف را به حداقل برسانید. تست آلیاژ حجم ساخت زیادی نمی گیرد.
شرکت های نمونه ارائه دهنده این دسته از تجهیزات: Freemelt، NPPower، Xact Metal.
فرمت کوچک
کلاس جدیدی که در حال ظهور است کلاسی با حجم ساخت کمتر است. اینها ممکن است کوچکتر از سنتی باشند، اما ظاهراً فضای کافی را برای بسیاری از شرکتها برای تولید قطعات مورد نیاز خود فراهم می کنند.
ماشین‌های این کلاس دارای حجم‌های ساخت کمتر از 300 میلی‌متر هستند، اما در غیر این صورت تقریباً مشابه سیستم‌های PBF سنتی هستند.
شرکت های نمونه ارائه دهنده این دسته از تجهیزات: Xact Metal، OneClick، Sinterjet.
سنتی
این بخش، پدربزرگ این حوزه است، با چندین شرکت که تجهیزات PBF را در برخی موارد برای چندین دهه ارائه می دهند. اینها توسط لیزر یا پرتوهای الکترونی تغذیه می شوند و حجم ساخت تا 500 میلی متر یا حتی بیشتر را ارائه می دهند. به طور معمول این نوع تجهیزات برای تولید قطعات گران قیمت برای صنایع تحت نظارت مانند مراقبت های بهداشتی یا هوافضا استفاده می شود.
شرکت های نمونه ای که این دسته از تجهیزات را ارائه می دهند: EOS، Velo3D، SLM Solutions، Farsoon، 3D Systems و بسیاری دیگر.
عظیم
یک طبقه در حال ظهور، تولیدکنندگانی هستند که تجهیزات PBF را ارائه می دهند اما حجم ساخت بسیار بیشتری دارند. این دستگاه‌ها به دلیل تقاضای مشتری ایجاد شده‌اند، جایی که شرکتها تجهیزات سنتی را برای قطعات مورد نیازشان بسیار کوچک می‌دانند.
شرکت های نمونه ارائه دهنده این دسته از تجهیزات: SLM Solutions، EPlus3D.
درشت
تعدادی از شرکتها با استفاده از ترکیبی از فناوری رباتیک، روش‌های رسوب‌گذاری برق یا سیم و سایر رویکردها، تجهیزات مؤثر مالی تولید کرده‌اند. همه آنها توانایی ساخت سریع قطعات فلزی نسبتاً بزرگ را دارند، اما با وضوح کمتری نسبت به فناوری های سنتی PBF.
روشی که اغلب دیده می شود، صرفاً اتصال سر چاپ رسوب سیم DED به یک بازوی رباتیک است. با این حال، روش های دیگری وجود دارد اما قطعاتی با خواص مشابه تولید می کنند.
شرکت های نمونه ای که این دسته از تجهیزات را ارائه می دهند: MX3D، Meld3D، Meltio، Spee3D و شرکت های CNC بی شماری که سیستم های Wire DED را معرفی کرده اند.
ریخته گری
هزینه بالای سیستم‌های PBF سنتی، بسیاری از صنایعی را که معمولاً قطعات فلزی ارزان‌تری تولید می‌کنند، به طور موثری مسدود کرده است. اکنون با مجموعه ای از شرکت های مبتکر که تجهیزاتی تولید می کنند که قادر به ساخت قطعات فلزی “به اندازه کافی خوب” با هزینه بسیار کمتر هستند، در حال تغییر است.
فرآیندهای مورد استفاده توسط این سیستم ها و همچنین مزایای خاص هر کدام به طور قابل توجهی متفاوت است. با این حال، همه ریخته‌گری‌هایی که عمدتاً در فناوری‌های قدیمی‌تر گیر کرده‌اند و قادر به پرداخت هزینه‌های سیستم‌های PBF سنتی نیستند، هدف قرار می‌گیرند. امید من این است که این شرکت ها تعداد زیادی ریخته گری فلزات کوچک تا متوسط را وارد دنیای چاپ سه بعدی کنند.
شرکت های نمونه ارائه دهنده این دسته از تجهیزات: Rapidia، XJET، Desktop Metal، Foundry Lab.
دسکتاپ
این کلاس نهایی خیلی یک ماشین نیست بلکه یک روش است. امکان پرینت سه بعدی اجسام فلزی بر روی پرینترهای سه بعدی استاندارد FFF با استفاده از رشته های تخصصی وجود دارد. این مواد ترکیبی از پلیمر و فلز هستند و چاپ ها “قطعات سبز” هستند که می توانند با استفاده از مراحل جداسازی و تف جوشی پس از چاپ به قطعات فلزی کاملاً جامد تبدیل شوند.
در حالی که امکان تولید قطعات فلزی با این رویکرد وجود دارد، اما سطح کیفی آنها کمتر از نیاز بسیاری از صنایع است. با این حال، این یک روش بسیار ارزان برای تولید قطعات فلزی است.
شرکت های نمونه ارائه دهنده این دسته از تجهیزات: BASF (Ultrafuse)، ریخته گری مجازی.