Mikroczęści
Mogą być one wytwarzane z użyciem kilku technologii druku 3D. Należy zapoznać się każdą z nich aby dokonać jak najlepszego wyboru.
Metody te można podzielić na metody bezpośrednie i pośrednie. Metody bezpośrednie charakteryzują się jednoetapowym procesem produkcji. Ich zaletą jest szybki czas produkcji oraz wysoka powtarzalność. Jednak pobierają one bardzo dużo ciepła, a wytworzone w ten sposób części mają strukturę spawu. Jeśli chodzi o metody pośrednie bazują one na dwuetapowym procesie produkcji. Ich zaletą jest wysoka wydajność oraz kontrola jakości wytworzonych elementów (dzięki obróbce po wydruku). Jednak łańcuch procesów jest skomplikowany, a także obarczony ryzykiem skurczu.
Technologie pozwalające na druk z metalu
Micro Laser Powder Bed Fusion (M-LPBF)
Micro Laser Powder Bed Fusion (M-LPBF) to zaawansowana technologia druku 3D, która wykorzystuje laser do topienia i łączenia cząstek metalu w celu tworzenia trójwymiarowych obiektów. M-LPBF jest jednym z rodzajów technologii bezpośrednich.
Proces M-LPBF rozpoczyna się od przygotowania modelu 3D, który jest następnie przesłany do drukarki 3D. Drukarka ta wykorzystuje warstwę pośrednią, która jest pokryta cienką warstwą metalowego proszku. Następnie laser jest skierowany na powierzchnię tej warstwy, topiąc i łącząc cząstki metalu w miejscach, gdzie są one potrzebne do tworzenia modelu 3D. Kolejno platforma drukująca jest opuszczana o kilka mikronów, a następna warstwa metalowego proszku jest równomiernie rozłożona na wierzchu. Proces drukowania jest powtarzany, warstwa po warstwie, aż do uzyskania kompletnego obiektu.
M-LPBF ma kilka zalet w porównaniu z innymi technologiami druku 3D. Pozwala ona na tworzenie elementów o bardzo precyzyjnych kształtach i wysokiej jakości powierzchniowej. Dzięki zastosowaniu lasera o dużej mocy i wysokiej dokładności, M-LPBF jest idealna do drukowania małych, skomplikowanych elementów o wysokiej precyzji wymiarowej i tolerancjach. Jest również stosunkowo szybsza w porównaniu do innych technologii druku 3D, co czyni ją idealnym wyborem do produkcji małych serii lub prototypów. Jednak jest to technologia kosztowna i wymaga specjalistycznej wiedzy i umiejętności, aby ją prawidłowo obsługiwać.
Cold Metal Fusion (CMF)
Cold Metal Fusion (CMF) to technologia druku 3D, która wykorzystuje proszek metalowy i specjalną maszynę drukującą, aby wytwarzać trójwymiarowe modele. Jest to technologia pośrednia.
Proces druku CMF zaczyna się od przygotowania modelu 3D, który jest następnie przesyłany do drukarki 3D. Drukarka posiada głowicę drukującą, która rozpyla cienką warstwę metalowego proszku na płaskie podłoże. Następnie, przy użyciu lasera lub innej energii, proszek metalowy jest utrwalany w określonych miejscach, aby utworzyć model 3D. Po utrwaleniu pierwszej warstwy, podłoże jest opuszczane o niewielką odległość, a kolejna warstwa metalowego proszku jest równomiernie rozprowadzana na poprzedniej warstwie. Proces drukowania jest powtarzany, warstwa po warstwie, aż do uzyskania całkowitego modelu 3D.
CMF posiada kilka zalet w porównaniu z innymi technologiami druku 3D. Jest to szybka i precyzyjna metoda druku 3D, która pozwala na tworzenie modeli o bardzo wysokiej jakości powierzchniowej i dokładności wymiarowej. Ponadto, CMF jest stosunkowo tania i łatwa do obsługi, dzięki czemu jest idealna dla przedsiębiorstw i osób indywidualnych chcących produkować niskie do średnie serie metalowych elementów. Jednak proces drukowania jest wrażliwy na zmiany temperatury i wilgotności, co może wpłynąć na jakość i dokładność modelu 3D.
Lithography-based Metal Manufacturing (LMM)
Lithography-based Metal Manufacturing (LMM) to inna nazwa dla technologii druku 3D zwanej też Direct Metal Writing (DMW), która wykorzystuje proces fotolitograficzny do produkcji trójwymiarowych modeli z metalu. Jest to technologia bezpośrednia, co oznacza, że model jest drukowany bezpośrednio z materiału wyjściowego.
Proces druku LMM rozpoczyna się od przygotowania modelu 3D na komputerze. Następnie model ten jest przesyłany do drukarki 3D, która posiada specjalną głowicę drukującą. Głowica zawiera metalowy proszek, który jest równomiernie rozprowadzany na płaskiej powierzchni, zwanej stołem drukującym. Po rozprowadzeniu proszku, głowica drukująca emituje promienie światła UV, które utwardzają proszek w miejscach, gdzie jest on potrzebny, aby utworzyć pierwszą warstwę modelu 3D. Po utrwaleniu pierwszej warstwy, stół drukujący opuszcza się o niewielką odległość, a kolejna warstwa metalowego proszku jest równomiernie rozprowadzana na poprzedniej warstwie. Proces drukowania jest powtarzany, warstwa po warstwie, aż do uzyskania całkowitego modelu 3D.
LMM ma kilka zalet w porównaniu z innymi technologiami druku 3D. Jest to szybka i precyzyjna metoda druku 3D, która pozwala na tworzenie modeli o bardzo wysokiej jakości powierzchniowej i dokładności wymiarowej. Ponadto, LMM jest stosunkowo tania i łatwa do obsługi, dzięki czemu jest idealna dla przedsiębiorstw i osób indywidualnych chcących produkować niskie do średnie serie metalowych elementów. Jednak proces drukowania jest wrażliwy na zmiany temperatury i wilgotności, co może wpłynąć na jakość i dokładność modelu 3D.
Metal Binder Jetting (MBJ)
Metal Binder Jetting (MBJ) to jedna z technologii przyrostowych, wykorzystywana do produkcji trójwymiarowych modeli z metalu. MBJ jest technologią pośrednią.
Proces drukowania MBJ rozpoczyna się od przygotowania modelu 3D na komputerze. Następnie model ten jest przesyłany do drukarki 3D, która posiada specjalną głowicę drukującą. Głowica ta zawiera proszek metalowy, który jest równomiernie rozprowadzany na płaskiej powierzchni, zwanej stołem drukującym. Po rozprowadzeniu proszku, głowica drukująca emituje krople kleju, które wiążą proszek w miejscach, gdzie jest on potrzebny, aby utworzyć pierwszą warstwę modelu 3D. Po utrwaleniu pierwszej warstwy, stół drukujący opuszcza się o niewielką odległość, a kolejna warstwa proszku metalowego i kleju jest równomiernie rozprowadzana na poprzedniej warstwie. Proces drukowania jest powtarzany, warstwa po warstwie, aż do uzyskania całkowitego modelu 3D.
Po zakończeniu drukowania modelu, jest on poddawany procesowi spiekania, który polega na podgrzaniu proszku metalowego w piecu do temperatury, w której cząsteczki proszku stopniowo łączą się, tworząc jednolity metalowy element. W wyniku tego procesu element drukowany uzyskuje swoją ostateczną formę i właściwości fizyczne.
MBJ ma kilka zalet w porównaniu z innymi technologiami druku 3D. Jest to szybka i dokładna metoda druku 3D, która pozwala na tworzenie modeli o bardzo wysokiej jakości powierzchniowej i dokładności wymiarowej. Ponadto, MBJ jest stosunkowo tania i łatwa do obsługi, dzięki czemu jest idealna dla przedsiębiorstw i osób indywidualnych chcących produkować metalowe elementy o dużej złożoności. Jednak proces spiekania może wpłynąć na jakość i dokładność modelu 3D, a czasami może prowadzić do deformacji lub pęknięć w drukowanym elemencie.
METShape
METShape jest partnerem 3D Center w zakresie druku 3D z metalu. Firma specjalizuje się w produkcji addytywnej na bazie spieków małych i mikro części metalowych. Została ona założona i wydzielona z Uniwersytetu Pforzheim w 2019 r. Pomysł na założenie start-upu technologicznego powstał podczas projektu badawczego dotyczącego recyklingu magnesów ziem rzadkich, w ramach którego opracowano technologię Lithography-based Metal Manufacturing (LMM). Technologia ta umożliwia drukowanie wysoce precyzyjnych elementów metalowych o wyjątkowo dobrej powierzchni. W międzyczasie firma MetShape rozwinęła unikalny know-how dotyczący procesu i skoncentrowała się przede wszystkim na procesie spiekania, dzięki czemu obok produkcji części w technologii LMM oferuje również usługi.
Dzięki swojemu unikalnemu know-how w zakresie spiekania, MetShape oferuje wysokiej jakości, gotowe komponenty, które mogą być wykorzystywane w aplikacjach seryjnych, w porównaniu do innych dostawców usług druku 3D, którzy specjalizują się w prototypach i produkcji pojedynczych części. Ponadto MetShape oferuje swoim klientom, którzy korzystają z innych technologii wytwarzania addytywnego opartych na spiekach, możliwość spiekania ich części w wysokiej jakości.
Aby dowiedzieć się więcej o ich działalności i możliwości druku mikroczęści zachęcamy do zapoznania się z broszurą, którą można pobrać tutaj.
Zainteresowany? Zachęcamy do kontaktu!
