Apakah Ekstrusi Logam 3D Gelombang Berikutnya dalam Aditif?

Manufaktur ekstrusi logam aditif 3D mulai memantapkan dirinya di pasar. Dengan titik harga yang lebih menarik daripada teknologi 3D lainnya, teknologi ini berpotensi mengguncang segalanya. Kami membuat profil beberapa pemain utama di bidang ini—dan klaim ketenaran mereka.

Dengan semua berita tentang pencetakan logam 3D akhir-akhir ini, kemungkinan besar Anda setidaknya tertarik jika tidak secara aktif menyelidiki opsi yang tersedia. Produsen menggunakan teknologi seperti sintering laser logam langsung dan peleburan berkas elektron untuk mencetak semuanya, mulai dari nozel bahan bakar mesin jet hingga prostesis medis, jadi mengapa toko Anda tidak ingin memanfaatkan teknologi untuk prototipe, perkakas, dan suku cadang produksi bervolume rendah?

Untuk satu hal, printer yang digunakan untuk memproduksi bagian-bagian ini, dan ribuan komponen logam serupa bisa mahal. Anda dapat memperoleh $500.000 dan lebih untuk mesin tempat tidur bubuk berbasis laser, ditambah perangkat lunak, pelatihan, dan peralatan tambahan untuk mendukungnya. Serbuk logam yang dibutuhkan untuk benar-benar membangun sesuatu sering kali merupakan milik, seperti halnya laser yang digunakan untuk membuat produk yang bermanfaat.

Anak-anak Ekstrusi Logam 3D Baru di Blok

Jangan putus asa. Generasi baru printer logam 3D telah memasuki pasar baru-baru ini. Mesin ini jauh lebih murah, relatif mudah digunakan dan menghasilkan bagian logam padat yang cocok untuk aplikasi penggunaan akhir. Beberapa teknologi yang berbeda ada dengan sekitar selusin produsen peralatan yang menawarkan alternatif unik mereka sendiri untuk sistem tempat tidur bubuk tradisional. Berikut beberapa contohnya.

Apakah manufaktur aditif 3D dapat bertahan meskipun sedang hype? Baca “Kasus Pencetakan 3D dalam Manufaktur” untuk mempelajari lebih lanjut.

Profil Ekstrusi Logam 3D:Markforged, Desktop Metal, Digital Metal

Printer Metal X Markforged menggunakan manufaktur aditif difusi atom eksklusif, atau teknologi "ADAM", untuk mencetak suku cadang dari baja tahan karat 17-4 PH atau 303 dengan aluminium, Inconel, titanium, dan lainnya yang direncanakan.

Teknologi ini bekerja dengan mengekstrusi silinder seperti batang dari logam bubuk yang sebelumnya dicampur dengan pengikat plastik melalui nosel untuk membuat lapisan bagian setebal 50 m (0,002 inci). Setelah selesai, bagian "hijau" dikirim melalui stasiun pencuci untuk menghilangkan beberapa bahan pengikat dan kemudian ditempatkan di tungku yang membakar sisa pengikat dan menyatukan partikel logam. Dengan label harga yang berkisar sekitar $100.000 untuk sistem yang lengkap, biaya produksi dilaporkan hingga 10 kali lebih rendah daripada teknologi aditif logam alternatif dan hingga 100 kali lebih sedikit daripada pemesinan.

Profil Ekstrusi Logam 3D:Logam Desktop, Logam Digital

Desktop Metal menawarkan dua printer logam 3D, Sistem Studio dan Sistem Produksi. Sistem Studio adalah printer "ramah kantor" yang menggunakan proses ekstrusi yang tidak berbeda dengan yang digunakan oleh Markforged. Proses deposisi logam terikatnya yang dipatenkan mencetak 17-4 PH, 316L, Inconel, dan bubuk lainnya yang serupa dengan yang digunakan dalam cetakan injeksi logam berusia puluhan tahun tetapi diikat dalam campuran polimer. Ketebalan lapisan 50 m (0,002 inci) dan kecepatan pembuatan 16 cm³/jam. (1 in/jam) dimungkinkan. Di sini sekali lagi, bagian dicuci di stasiun debind sebelum disinter dalam tungku pada suhu hingga 1400 derajat C (atau 2552 F). Desktop Metal juga mengklaim 10 kali lebih murah daripada printer logam 3D berbasis laser.

Dengan kecepatan build hingga 8200 cm ³ / jam. (500 in³/jam.), Sistem Produksi Desktop Metal dikatakan 100 kali lebih cepat daripada printer logam berbasis laser dan jelas dirancang untuk produksi massal. Menggunakan 32.000 jet dan penyebar bubuk dua arah, teknologi pengaliran single pass-nya menyimpan jutaan tetesan per detik cairan pengikat pada setiap lapisan bubuk. Ini juga memiliki agen anti-sintering untuk membuat struktur pendukung lebih mudah dilepas nanti. Bagian "cokelat" kemudian dilebur dalam tungku tepat di bawah suhu leleh logam untuk menghasilkan produk yang sepenuhnya padat.

Meskipun tidak tersedia secara komersial hingga tahun 2019, biaya Sistem Produksi sekitar $400.000 mendekati printer bed bedak berbasis laser, tetapi dikatakan menawarkan biaya per bagian yang sebanding dengan biaya pengecoran logam—setidaknya hingga 100.000 lembar.

Ingin mendalami aditif 3D? Lihat “Tantangan dan Solusi Unik dalam Pencetakan 3D Logam”.

Profil Ekstrusi Logam 3D:Logam Digital

DM P2500 Digital Metal adalah printer logam 3D lainnya yang menggunakan teknologi binder-jetting. Sebagai bagian dari Grup Höganäs Swedia, pemasok bubuk logam terkemuka, Digital Metal mengatakan mesinnya telah memproduksi lebih dari 200.000 komponen cetak 3D berkualitas tinggi untuk industri kedirgantaraan, otomotif, medis, dan lainnya. Ketebalan lapisan hingga 42 m (0,0016 inci) dimungkinkan, begitu pula resolusi fitur hingga 35 m (0,0014 inci). Kecepatan build mendekati Sistem Studio Desktop Metal pada 100 cm ³ / jam. (6 in/jam), meskipun DM P2500 dikatakan mencapai detail yang sangat halus dan permukaan akhir “kelas medis”.

Ada banyak sistem dan teknologi lain yang tersedia. Pembuat mesin AM ExOne, misalnya, menawarkan berbagai mesin dan bahan pengikat pengikat mulai dari perunggu hingga tungsten. Sistem Vader menggunakan medan elektromagnetik untuk membangun bagian dari logam cair. Pembuatan aditif pelet Pollen AM menggunakan bahan baku MIM yang hingga 5 kali lebih murah daripada sistem berbasis bubuk yang ada.

Meskipun printer logam 3D berbasis laser memiliki tempatnya sendiri, alternatif ini menawarkan sejumlah keuntungan:Karena tidak ada tekanan termal seperti pada sistem berbasis laser, struktur pendukung yang diperlukan untuk menahan suku cadang selama proses pembuatan dapat disederhanakan atau bahkan dihilangkan. Ini memungkinkan seluruh ruang build untuk diisi, yang berarti ratusan atau bahkan ribuan bagian kecil dapat diproses dalam satu operasi tanpa pengawasan.

Struktur pendukung yang digunakan biasanya lebih mudah dilepas, yang dapat menghilangkan kebutuhan akan pemesinan sekunder atau operasi penyelesaian tangan. Karena logamnya sama dengan yang digunakan dengan MIM, persetujuan pengawasan kedirgantaraan dan medis jauh lebih mudah untuk dicapai. Tidak perlu gas argon atau nitrogen seperti halnya dengan sistem berbasis laser, juga tidak ada kekhawatiran tentang sinar laser yang memicu ledakan di atmosfer yang dipenuhi debu aluminium atau titanium.

Sudahkah Anda berkelana ke manufaktur aditif dan pencetakan 3D? Seperti apa pengalaman Anda?