BJ binder jetting תהליך הדפסת תלת מימד להדפסת תלת מימד מתכת
השאר הודעה
ישנם ארבעה סוגי תהליכי הדפסה תלת-ממדיים עיקריים של מתכת: איחוי מיטת אבקה (PBF), הזרקת חומרים (MJ), הזלפת קלסר (BJ) ותצהיר אנרגיה ישירה (DED). בשני מאמרים קודמים, סיפקתי הסברים מפורטים על PBF ו-MJ. במאמר זה, נעמיק בעקרונות, היתרונות והחסרונות של הדפסת תלת-ממד של הזרקת קלסר (BJ), ונספק הבנה מעמיקה יותר של סוגי הדפסת תלת-ממד ממתכת אלה.
סילון קלסר משלב בעיקר אבקה עם קלסר נוזלי ליצירת חלקים מוצקים. לכן, ניתן לראות בו תהליך הדפסה תלת מימדית המשלב את עקרונות הדפסת תלת מימד SLS והזרקת חומרים. בדומה להדפסת תלת מימד SLS, יש להעמיס את החומר במיכל האבקה לפני תחילת תהליך ההדפסה התלת מימדית. עם זאת, תהליך הזרקת קלסר BJ אינו מייצר חום לאורך תהליך ההדפסה התלת-ממדית, כלומר האבקה אינה מחוממת כמו בהדפסת תלת-ממד SLS. 3הדפסת D מתחילה בהפקדת שכבה אחת של אבקה על פלטפורמת הבנייה. ראש ההדפסה התלת מימדי מטאטא את האבקה, מרסס באופן סלקטיבי טיפות של קלסר. חשבו על טיפות הקלסר כעל דבק עבור חלקיקי האבקה. הטיפות נוחתות באופן סלקטיבי ובאות במגע עם האבקה, מתמזגות את החלקיקים יחד ויוצרות מוצק. לאחר הדפסת שכבה בודדת, פלטפורמת ההדפסה התלת מימדית יורדת, והמחזור הזה חוזר על עצמו עד להשלמת הדגם הרצוי.
מכיוון שניתן להשתמש בהדפסת תלת מימד בהזרקת קלסר BJ עם סוגי אבקה שונים, ניתן להשתמש בה גם להדפסת תלת מימד מתכת, בנוסף ל-SLM ו-DMLS. עם זאת, בהשוואה ל-SLM ו-DMLS, חלקי מתכת המיוצרים על ידי הדפסת תלת-ממד מתכת הם בעלי תכונות מכניות חלשות יותר, הדורשות מאמץ רב יותר בעיבוד שלאחר-. הסתננות וסינטר הן שתי פעולות העיבוד העיקריות שלאחר-השימוש:
1. הסתננות
לאחר הדפסת תלת מימד, מודל היעד צריך לנוח בתוך האבקה במשך מספר שעות עד שהמודל מתמצק במלואו. לאחר מכן מניחים את הדגם בתנור ומחממים אותו. פעולה זו מסירה בעיקר את הקלסר בתוך הדגם. עם זאת, חימום יוצר חללים במקום שבו נמצא הקלסר, וכתוצאה מכך תכונות מכניות גרועות. כדי להתמודד עם זה, לעתים קרובות נעשה שימוש בתהליך נימי כדי להחדיר מתכת עם נקודת התכה נמוכה לתוך החללים הללו, ובכך להגדיל את הצפיפות והחוזק של החלק. ברונזה היא המתכת הנפוצה ביותר המשמשת לחדירה.
2. סינטרה
לאחר תהליך הריפוי הרגיל לאחר-ההדפסה תלת-ממדית, המודל נחשף לטמפרטורות גבוהות יותר בכבשן כדי לגרום לסינטרינג, מה שמגביר למעשה את הצפיפות והחוזק של המודל.
בנוסף להדפסת תלת מימד בהזרקת קלסר מתכת, סילון חול (Sand BJ) הוא גם טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית חשובה. בנוסף לקשרים נוזליים, נפוץ גם אבן חול או חול מלאכותי בתהליך זה, המכונה לעתים קרובות "חול סיליקה". כמובן, ניתן להשתמש בהדפסת חול BJ 3D גם עם אבקת PMMA על בסיס-חול כדי ליצור דגמים מדהימים של הדפסת תלת מימד בצבע מלא.-
יתרונות הדפסת תלת מימד בהזרקת קלסר:
1. מכיוון שהדפסת תלת-ממד בהזרקת קלסר BJ אינה מייצרת חום במהלך תהליך ההדפסה, היא מונעת למעשה את ההפרעות הנגרמות בחום, כגון עיוות, המתרחשות בתהליכי הדפסה תלת-ממדיים אחרים.
2. תהליך הדפסת תלת מימד זה ניתן למחזור ב-100% עבור אבקה שאינה בשימוש, ומציע יתרונות משמעותיים בזמינות החומרים ובעלות-יעילות.
חסרונות הדפסת תלת מימד בסילון קלסר:
1. בשל עקרון ההדפסה התלת מימדית של תהליך זה, התכונות המכניות הכוללות של הדגמים המיוצרים גרועות יחסית, והחוזק המבני נמוך משמעותית מזה של תהליכי הדפסת תלת מימד מתכת אחרים בשוק.
2. לתהליך הדפסה תלת מימד זה יש גם מגבלות מסוימות בבחירת החומר. עם זאת, עם התקדמות טכנולוגית מתמשכת, החסרונות הללו צפויים להתגבר.
ניתן לראות מכך שלכל תהליך הדפסת תלת מימד מתכת יש את היתרונות והחסרונות שלו. לכן, כאשר משתמשים בוחרים לרכוש דגם, עליהם גם לסמן באופן מלא את הצרכים שלהם ולבצע הזמנה בהתאם.
