Filamenty metalowe znacznie rozszerzają zastosowanie druku 3D w metalu dla szerokiego grona profesjonalistów, którzy są zbyt kosztowni, aby korzystać z tej technologii. Obecnie druk drutowy, znany również jako osadzanie topionego metalu (BMD) lub modelowanie osadzania metalu (MDM), jest odpowiedni do wytwarzania małych części zamiennych lub form wtryskowych. Wytwarzanie części metalowych z drutu jest nie tylko o 90 procent tańsze niż inne techniki drukowania 3D pojedynczych elementów lub małych ilości metalu, ale pozwala uniknąć obaw związanych z bezpieczeństwem związanym z drukowaniem 3D proszku metalicznego i laserowego drukowania 3D metalu, oferując taką samą swobodę projektowania i bardzo podobne jakość części. Jak więc łatwo i tanio uzyskać metalowe części drukowane w 3D?
△ Metalowe części drukowane 3D wykonane w systemie Desktop Metal Studio
Teraz coraz więcej producentów stacjonarnych drukarek 3D do modelowania topionego osadzania (FDM), w tym Anycubic, wprowadziło profile drukarek metalowych, które umożliwiają użytkownikom drukowanie z metalowym filamentem na ich niedrogich maszynach. Inni producenci drukarek FDM, tacy jak UltiMaker, BCN3D i Zortrax, wprowadzili powiązane zestawy odpowiednie do drukowania na metalu, w tym profile, filamenty i dysze. Trzecią kategorią stacjonarnych drukarek 3D są drukarki dedykowane do filamentu metalowego, takie jak Forge1 firmy Raise3D i Metal X firmy Markforged.
Antarctic Bear przedstawi poniżej unikalne cechy i funkcje drukowania drutem, wyjaśniając, jak drukować drutem i właściwości mechaniczne, które można uzyskać. Ponadto niektóre drukarki 3D z drutu są dostępne na końcu tego artykułu.
zdjęcie
△ Drut Ultrafuse firmy Forward AM oraz części metalowe wydrukowane na maszynie BCN3D
Co to jest drut?
zdjęcie
△Używanie drutu Ultrafuse do drukowania metalowych części na drukarce Forge{1}}D firmy Raise3D
Metalowe włókno używane do drukowania składa się z plastikowej podstawy, do której równomiernie wlewane są cząsteczki metalu, włókno kompozytowe, które wytwarza mocne, odporne chemicznie części metalowe o wysokiej zawartości ciał stałych (ponad 98 procent). W przeciwieństwie do innych rodzajów filamentów, włókno metalowe wymaga również dwóch do trzech etapów obróbki końcowej po wydrukowaniu, która polega na usunięciu polimeru z wydruku w rozpuszczalniku chemicznym, a następnie umieszczeniu wydruku w piecu do spiekania, gdzie skondensował się w metalową część .
Pamiętaj, że nie mówimy tutaj o drucie, tylko o drucie, który ma metaliczne kolory lub ozdobne metale. Nie należy mylić tych przewodów z przewodami używanymi do celów dekoracyjnych. Drut metalowy jest po prostu nazywany „aluminium” lub „miedź” w zależności od jego koloru, a niektóre są sprzedawane jako PLA plus metal, który zawiera tylko 5 do 40 procent proszku metalicznego. Niektóre druty dekoracyjne, takie jak MetalFil Classic Copper firmy Formfutura i wypełniony żelazem PLA firmy ProtoPasta, zawierają wysoki procent proszku metalicznego (do 80 procent), ale tylko po to, aby symulować wygląd metalu. Nie wymagają one żadnej obróbki końcowej w celu usunięcia plastiku, ale można je szczotkować, szlifować lub polerować, aby wyglądały jak metal.
zdjęcie
△ Drukowanie 3D metalowych części za pomocą drutu Anycubic i drukarki 3D
Projekty części, orientacje, grubości ścianek i konstrukcje nośne wykorzystujące włókna metalowe różnią się od innych włókien. Podczas drukowania na maszynach takich jak Ender 3 lub Anet A8 należy postępować zgodnie z wytycznymi projektowymi producenta filamentu i producenta drukarki. Posiadanie idealnych ustawień krajalnicy i drukarki na maszynie zapewnia maksymalne wykorzystanie materiału od samego początku bez konieczności eksperymentowania z temperaturami stołu i prędkościami wytłaczania, co zmniejsza ilość odpadów filamentu. Na przykład kilku producentów drukarek FDM (Makerbot, UltiMaker, Raise3D, Zortrax i BCN3D) ma certyfikowany drut marki Ultrafuse do użytku w swoich drukarkach i współpracowało z producentem Ultrafuse, firmą BASF Forward AM, w celu opracowania z czasem idealnej konfiguracji drukarki. Jeśli jednak producent nie przetestował ani nie certyfikował drukowania drutowego, użytkownicy mogą napotkać problemy z drukowaniem. Zazwyczaj drut zaczyna się od 150 USD za 500 gramów.
zdjęcie
△Części wydrukowane przy użyciu stali nierdzewnej Nanoe Zetamix 316L mają około 80 procent gęstości części metalowych
Znalezienie odpowiedniej prędkości drukowania może być wyzwaniem, jeśli producent drukarki jej nie oferuje. Prędkości drukowania z metalowymi włóknami są stosunkowo wolne i należy je dostosować do konstrukcji maszyny i części, zwykle rozpoczynając drukowanie z prędkością 30 mm/s lub 40 mm/s, taką samą jak w przypadku drukowania na nylonie.
zdjęcie
△ Etapy drucianego drukowania 3D,
metalowe części kurczą się
Zwróć uwagę, że część kurczy się podczas obróbki końcowej (od 18 do 25 procent pierwotnej objętości, w zależności od projektu i marki filamentu), gdy tworzywo sztuczne jest z niej usuwane, a pozostały metal jest ściskany. Stanowi to niemałe wyzwanie podczas drukowania części funkcjonalnych, w których dokładność wymiarowa jest priorytetem. Jednak współczynnik skurczu tego samego drutu jest stały, więc początkowy model CAD można odpowiednio przeskalować zgodnie ze współczynnikiem skurczu, a oprogramowanie tnące może go automatycznie obliczyć.
Forward AM Ultrafuse ma 16-17 procent skurczu w osi XY i 19-20 procent skurczu w osi Z. Używając drutu marki Filamet z The Virtual Foundry, możesz zaplanować zmniejszenie swoich wydruków o około 5 procent w przypadku miedzi i brązu oraz o 10 procent w przypadku stali przy użyciu opublikowanego przez firmę procesu usuwania lepiszcza/spiekania. Ogólnie rzecz biorąc, normalny współczynnik skurczu wynosi 7-10 procent , podała firma. Końcowa część ma 80-85 procent gęstości, ale część może być spiekana dłużej, co oznacza większy skurcz i większą gęstość.
Wymienieni poniżej producenci drukarek oferują zestawy do usuwania lepiszcza i spiekania oraz oprogramowanie do zarządzania przepływem pracy, które pomaga zapewnić zgodność części z wytycznymi projektowymi i zoptymalizować wszystkie ustawienia drukowania i spiekania. W przypadku filamentów, które pomijają etap usuwania lepiszcza, takich jak Virtual Foundry i Nanovia, surowy korpus musi zostać osadzony w proszku tlenku glinu podczas etapu termicznego usuwania lepiszcza, innego materiału do kupienia, ale tańszego niż jednostka usuwająca lepiszcze.
zdjęcie
△Część ze stali nierdzewnej wydrukowana na UltiMaker S5 przy użyciu zestawu drutu Ultrafuse
projekt drutu
Po pierwsze, zgodnie z wytycznymi dotyczącymi drukowania drutu opracowanymi przez MakerBot (obecnie część UltiMaker), proporcje modelu powinny być utrzymywane poniżej 3:1, a proporcje ścian poniżej 6:1, aby zapobiec drukowaniu podczas usuwania lepiszcza i spiekania. zwinięty lub zdeformowany. Ponadto, zgodnie z MakerBot, drukuj części tak płasko, jak to możliwe i dodaj jak najwięcej podpór, aby poprawić przeżywalność części podczas usuwania lepiszcza i spiekania. Zapadanie się i wypaczanie części można znacznie ograniczyć dzięki strategicznemu wykorzystaniu pozycjonowania części i konstrukcji wsporczych na etapach drukowania i przetwarzania końcowego.
zdjęcie
△Markforged Sinter{0}} to piec przeznaczony do produkcji średnioseryjnej i dużych części drukowanych
wymagają obróbki końcowej
Drut do drukowania 3D nie wytwarza mocnych ani użytecznych części metalowych bezpośrednio ze stołu roboczego. W rzeczywistości początkowy wydruk nazywa się biskwitem iw tym momencie część jest bardzo krucha i nie ma cech metalicznych, dlatego konieczna jest obróbka końcowa. Po wydrukowaniu surowy korpus jest poddawany debindowaniu, procesowi, w którym wykorzystuje się ciepło lub rozpuszczalniki do rozpuszczenia elementów plastikowych lub klejących. Ten krok tworzy kanały otwierające w całej części. (Są wyjątki, drut marki Filamet nie wymaga odtłuszczania chemicznego, ale wykorzystuje ciepło pieca do usunięcia spoiwa z tworzywa sztucznego. Producenci drukarek 3D Desktop Metal i Rapidia (którzy używają pasty metalowej zamiast filamentu) również mają drukarkę 3D, która przeskakuje Etap odtłuszczania Drukarka do procesu spiekania dwuetapowego.)
Odtłuszczona część jest następnie spiekana w piecu, który równomiernie nagrzewa część do temperatury tuż poniżej jej temperatury topnienia, usuwając wszelkie pozostałości spoiwa i topiąc cząstki metalu, tworząc gęstą część. Większość materiałów drutowych można spiekać w zwykłym piecu, o ile może on utrzymać temperaturę spiekania przez kilka godzin.
zdjęcie
△ Firma Fastparts zajmująca się drukiem 3D na żądanie odtłuści i spieknie Twoje metalowe części przed wysłaniem produktu do klienta
Zewnętrzne usuwanie lepiszcza i spiekanie
Na rynku jest już kilku producentów, którzy oferują zestaw maszyn, w tym drukarki, maszyny myjące lub debindujące oraz piece do spiekania, które są w stanie przeprowadzić cały proces we własnym zakresie i za pomocą jednego oprogramowania do koordynowania lub automatyzacji procesu. Nie jest konieczne posiadanie maszyny do usuwania lepiszcza lub pieca do spiekania, aby tworzyć metalowe części drukowane w 3D. Użytkownicy mogą wysyłać części do profesjonalnej obróbki końcowej. Dwie marki, Metal Ultrafuse i The Virtual Foundry, oferują zalecane usługi stron trzecich, które skompletują twoje metalowe części i odeślą je. Więcej dostawców druku 3D na żądanie oferuje również tę usługę. W Europie, o ile używasz drutu ze stali nierdzewnej marki Ultrafuse, możesz wysłać część wraz z plikiem STL do Fastparts w celu usunięcia lepiszcza i spiekania. W Stanach Zjednoczonych możesz zwrócić się do Matterhackers o części Ultrafuse.
Własności mechaniczne części metalowych wykonanych z drutu
zdjęcie
△ Część wydrukowana w 3D ze stali nierdzewnej w kolorze zielonym (po lewej), następnie spiekana, polerowana pośrednio i końcowo
Filamenty metalowe są mocniejsze niż prawie wszystkie tworzywa sztuczne stosowane w standardowym stacjonarnym druku 3D FDM, a końcowa część ma właściwości metaliczne. Typowe zastosowania obejmują metalowe dysze, koła zębate, prototypy narzędzi medycznych i zawory. Należy pamiętać, że części wykonane z drutu generalnie nie są zaprojektowane do wytrzymywania bardzo dużych naprężeń. Chociaż drukowanie 3D za pomocą drutu może nie nadawać się do zastosowań o surowych wymaganiach, niezwykle ekonomiczna jest produkcja niekrytycznych części z gęstego metalu na maszynach FDM.
Właściwości drutowych części drukowanych 3D
Badania przeprowadzone przez Forward AM wykazały, że po prawidłowym wydrukowaniu w 3D części metalowe wyprodukowane przy użyciu drutu ze stali nierdzewnej Ultrafuse 316l mają wytrzymałość na rozciąganie 561 MPa w kierunku XY (płaskim) i 521 MPa w kierunku ZX (pionowym), podczas gdy ta sama część wykonane metodą wtrysku metalu miały wytrzymałość na rozciąganie 540 MPa w obu kierunkach. Granica plastyczności, czyli naprężenie odpowiadające punktowi, w którym materiał zaczyna się odkształcać, była znacznie wyższa dla części wydrukowanych w 3D (251 MPa dla XY i 234 MPa dla ZX) niż dla części formowanych (180 MPa).
Niedawne badanie wykazało, że gdy kierunek sklejenia jest równoległy do kierunku rozciągania, wytrzymałość części jest znacznie mniejsza niż w przypadku, gdy kierunek sklejenia jest prostopadły do kierunku rozciągania. Badanie przeprowadzono nie z Ultrafuse czy Filamet, ale z spoiwem stworzonym na potrzeby eksperymentu w 60 procentach z metalu i w 40 procentach z tworzywa sztucznego. Dane techniczne Ultrafuse pokazują podobne wartości wytrzymałości XY i YZ.
Projekt komponentów drukowanych w 3D i orientacja druku odgrywają kluczową rolę. Aby zmniejszyć ryzyko niestabilności mechanicznej, Forward AM zaleca wykonanie „Symulacji stabilności ubioru” przed drukowaniem, zgodnie z ich przewodnikiem online. Zapewnia to oszacowanie naprężeń wewnętrznych w celu oceny integralności strukturalnej części podczas usuwania spoin, a także zapewnia wizualne wskazówki dotyczące zagrożonych cech konstrukcyjnych. Ta symulacja spiekania jest dostarczana jako usługa za pośrednictwem wirtualnych usług inżynieryjnych firmy Forward AM. Korzystając z takich narzędzi, użytkownicy mogą określić, czy drukowanie drutu jest dla Ciebie najlepsze.
Drut wysokiej jakości
zdjęcie
△ Filament Ultrafuse 316L wymaga dyszy tak odpornej na zużycie jak stal lub rubin
Ultrafuse przez Forward AM
BASF Ultrafuse ze stali nierdzewnej 316L: 500 USD za 3 kg szpuli
BASF Ultrafuse 17-4 PH ze stali nierdzewnej: 350 USD za szpulę 3 kg
Firma macierzysta Forward AM, BASF, jest jedną z największych firm chemicznych na świecie. Ich włókno nasączone metalem nazywa się Ultrafuse i jest wykonane ze stali nierdzewnej 316L i 17-4 stali nierdzewnej PH. Oba włókna zawierają 80 procent proszku metalicznego i opatentowane spoiwo na bazie polimeru. Ultrafuse 17-4 PH, znany również jako typ 630, to hartowana chromowo-miedziana stal nierdzewna, która jest magnetyczna i zachowuje dobrą odporność mechaniczną i odporność na korozję do 315 stopni. Ultrafuse 316L obsługuje szeroki zakres zastosowań, w tym oprzyrządowanie, przyrządy i osprzęt, produkcję małoseryjną, części funkcjonalne i prototypy. Drut nie jest tani, kosztuje około 129 USD za kilogram, Ultrafuse 316L kosztuje około 465 USD za szpulę 3 kg i 349 USD za Ultrafuse 17-4 PH, dostępny również w szpulach 1 kg.
Chociaż ten filament jest znacznie droższy niż standardowe polimerowe filamenty do drukowania 3D, jest tańszy niż wiele filamentów PA wzmocnionych włóknem węglowym i znacznie zmniejsza koszty produkcji małych i średnich części metalowych. W zależności od projektu i rozmiaru części może być tańsza niż jakakolwiek inna technika metalowego AM. Drukowanie za pomocą Ultrafuse 316L jest od 1,4 do 2 razy tańsze niż drukowanie większością proszków metali na przemysłowych drukarkach do metalu.
● Średnica: 1,75 mm, 2,85 mm
● Rozmiar szpuli: 1 kg, 3 kg
● Skład materiału: 80 procent stali nierdzewnej 316L; 17-4 Stal nierdzewna PH z 20-procentowym klejem termoplastycznym
●Temperatura dyszy: 220-245 stopień
●Temperatura łóżka: 90-100 stopień
●Chłodzenie: nie wymagane
●Szybkość drukowania: 30-40 mm/s
Płyta dolna: szklane łóżko z klejem w sztyfcie
Dysza: Dowolna dysza odporna na zużycie (stalowa, rubinowa itp.)
●Gęstość spieku: 7,85 kg/m 3 (Ultrafuse 316L); 7,6 kg/m 3 (Ultrafuse 17-4 PH)
●Średni skurcz: X i Y 16 procent, Z 20 procent
●Zalecane początkowe współczynniki skalowania: X i Y 120 procent, Z 125 procent
●Karta danych technicznych: Ultrafuse 316L, Ultrafuse 17-4 PH
zdjęcie
△Filament do druku FDM od The Virtual Foundry
Sublimacja 3D UPRISE 3D UPFM-316
L
UPFM{0}}L stal nierdzewna: 700 juanów (RMB) za 750 g/rolkę
zdjęcie
△UPFM{0}}L drut ze stali nierdzewnej
Shenghua 3D jest pionierem i liderem chińskiej technologii pośredniego druku 3D w metalu i ceramice. Był zaangażowany w promocję i stosowanie technologii pośredniego druku 3D z metalu/ceramiki, dostarczanie drukarek 3D z metalu/ceramiki, opracowywanie materiałów do drukowania 3D z metalu/ceramiki, odtłuszczanie, spiekanie sprzętu i technologii do obróbki końcowej, kontrolę jakości usług drukarskich dla różnych branż w kraju i za granicą Kompletny zestaw rozwiązań do pośredniego druku 3D dla łańcucha procesowego.
W celu poszerzenia zakresu zastosowań materiałów metalowych i obniżenia kosztów produkcji przemysłowej. Począwszy od aspektu materiałowego, Shenghua 3D opracował wysokiej jakości druty metalowe, które nadają się do zwykłego sprzętu do drukowania 3D FDM. Drut ze stali nierdzewnej UPFM{3}}L jest mieszanką proszku ze stali nierdzewnej i polimeru, tak samo jak standardowy drut termoplastyczny, a jego średnica wynosi 1,75 mm. Produkty metalowe są wytwarzane przy użyciu pośredniego procesu drukowania 3D. Polimer zawarty we włóknie działa jako spoiwo podczas procesu drukowania, a wydrukowana część nazywana jest zielonym korpusem. Główny składnik polimerowy jest usuwany w procesie katalitycznego usuwania spoiwa, a pozostałość składa się z cząstek czystego metalu i resztkowego spoiwa, które są następnie spiekane w temperaturze nieco niższej od temperatury topnienia metalu, tworząc końcowy gęsty składnik metalowy.
Drut ze stali nierdzewnej UPFM{0}}L charakteryzuje się doskonałą jakością i wysoką zawartością metali, co skutecznie zmniejsza ryzyko wad i poprawia skuteczność części. Materiał ma dużą odporność na korozję i wysoką ciągliwość i może być szeroko stosowany w produktach przemysłowych, lotnictwie, sprzęcie medycznym i innych dziedzinach, a jego zalety to niski koszt wejściowy i szeroki zakres zastosowań. A proces drukowania jest bezdymny, bezwonny, nietoksyczny i nieszkodliwy. Koszt druku 3D metalu w oparciu o proces FDM to tylko mniej niż 10 procent tradycyjnego procesu drukowania 3D metalu, co jest bardzo atrakcyjne dla instytucji naukowo-badawczych i przemysłu ogólnego. Materiał ten może pomóc drukowaniu 3D metali w szybkim realizowaniu zastosowań fuzji, a także sprawić, że wytwarzanie dodatków z metali stanie się bardziej przystępne i dostępne, zapewniając silne wsparcie dla popularyzacji przemysłu wytwarzania przyrostowego.
zdjęcie
Parametry i właściwości drutu ze stali nierdzewnej △UPFM{0}}L
zdjęcie
Próbka drutu ze stali nierdzewnej △UPFM{0}}L
Filamet od The Virtual Foundry
●Wirtualna Odlewnia Stal nierdzewna 316L: 700 USD za 3 kg
●Wirtualna odlewnia 17-4 Stal nierdzewna PH: 900 USD za 3 kg
Amerykański producent materiałów The Virtual Foundry specjalizuje się w drutach i oferuje dziewięć włókien, w tym stal nierdzewną 316L, stal Inconel 718-34 F, tytan, miedź, aluminium oraz, nowość na rok 2023, stal narzędziową H13. Drut ze stali nierdzewnej 316L firmy składa się w około 85 procentach z metalu i może być używany w dowolnej drukarce FDM, ale wymaga dodatkowego wyposażenia. Na przykład, aby drukować za pomocą firmowego 316L, będziesz potrzebować FilaWarmer do ogrzania filamentu.
Filamet może drukować przy nieco niższych temperaturach dyszy ({{0}} stopni ) i znacznie niższych temperaturach stołu (40-50 stopni ). Kolejną rzeczą do rozważenia jest to, że filament TVF wymaga dyszy ze stali nierdzewnej 0,6 mm, podczas gdy do Ultrafuse można użyć bardziej standardowej dyszy o średnicy 0,4 mm. Ze względu na wysoką zawartość metalu Filamet pęka łatwiej niż standardowe PLA. TVF zaleca zawieszenie szpuli bezpośrednio nad drukarką w przypadku konfiguracji z napędem bezpośrednim lub w pobliżu lub pod nią w przypadku konfiguracji Bowdena.
Kilogram stali nierdzewnej 319L kosztuje 273 USD, miedzi 121 USD, a tytanu 832 USD. TVF udostępnia pliki konfiguracyjne drukarki, które można przesłać do oprogramowania krajalnicy jako punkt wyjścia do eksperymentowania z materiałem. Do obróbki końcowej materiały TVF wymagają tylko jednego etapu, ogrzewania w piecu. Dla klientów bez sprzętu do spiekania, TVF nawiązał współpracę z Sapphire 3D, usługą drukowania 3D metalu z Chicago, aby przetwarzać wydruki za około 50 USD za małą część.
●Średnica: 1,75 mm, 2,85 mm, ziarno
●Rozmiar szpuli: 500g, 1kg
● Skład materiału: 80 procent stali nierdzewnej 316L lub 17-4 stali nierdzewnej PH plus 20 procent plastikowego polimeru
●Temperatura dyszy: 205-235 stopień
●Temperatura łóżka: 40-50 stopień
●Chłodzenie: nie wymagane
●Prędkość drukowania: start 30 mm/s
Platforma robocza: dowolny materiał, ale z warstwą między wydrukiem a stołem (np. niebieska taśma malarska lub klej w sztyfcie)
●Dysza: 0,6 mm lub większa, standardowa stal nierdzewna
zdjęcie
△Części wykonane z drutu ze stali nierdzewnej 316L przeformułowanej przez Nanoe
Zetamix firmy Nanoe
Zetamix ze stali nierdzewnej Nanoe 316L: 1500 USD za 3 kg
Zetamix w stali Nanoe H13: 1500 USD za 3 kg
Francuski producent materiałów Nanoe dostarcza drut ze stali nierdzewnej 316L i drut ze stali narzędziowej H13, spoiwo dwóch włókien składa się w około 52-55% z metalu, dzięki czemu mogą drukować przy znacznie niższej temperaturze dyszy niż inne marki. przy gęstości od 90 do 91 procent można spodziewać się skurczu od 16 do 21,3 procent. Globalni dystrybutorzy oferują 500 gramów stali nierdzewnej 319L i drutu narzędziowego H13 za niecałe 300 USD za kilogram.
● Średnica: 1,75 mm, 2,85 mm
●Rozmiar szpuli: 500g, 1kg
● Skład materiału: 55 procent stali nierdzewnej 316L lub 52 procent stali H13
● Temperatura dyszy: 180 stopni
●Temperatura łóżka: 30 stopni
●Chłodzenie: nie wymagane
●Prędkość drukowania: od 15 do 50 mm/s, w zależności od kształtu części
●Dysza: 0,6 mm lub większa, standardowa stal nierdzewna
●Zalecane początkowe współczynniki skalowania: X i Y 120 procent, Z 125 procent
● Karta danych technicznych: 316L, H13
zdjęcie
△ Drut ze stali nierdzewnej firmy Nanovia
Mt 316L firmy Nanovia
● Stal nierdzewna Mt 316L: 900 USD za 3 kg
Francuski producent materiałów Nanovia oferuje drut ze stali nierdzewnej 316L o niskiej zawartości węgla, a drukowane części można spiekać bezpośrednio, bez wcześniejszego chemicznego usuwania spoiwa. Kosztuje około 150 dolarów za 500 gramów. Filament Mt 316L umożliwia drukowanie gęstych części ze stali nierdzewnej przy użyciu standardowych drukarek 3D, które następnie można spiekać bez chemicznego usuwania spoiwa. Nanovia twierdzi, że wynik po spiekaniu to część w 100 procentach ze stali nierdzewnej.
● Średnica: 1,75 mm, 2,85 mm
● Rozmiar szpuli: 500 gramów
● Temperatura dyszy: 170 stopni – 100 stopni
●Temperatura łóżka: 40 stopni – 60 stopni
●Prędkość druku: od 20 do 40 mm/s, w zależności od kształtu części
●Dysza: 0,6 mm lub większa, standardowa stal nierdzewna
●Skurcz: 10 procent – 15 procent
● Karta danych technicznych: 316L
Druciana drukarka 3D
Markforged Metal X Gen2
zdjęcie
△System Markforged Metal X obejmuje drukarkę 3D, jednostkę do usuwania lepiszcza i piec do spiekania
Markforged wprowadził na rynek Metal X w 2017 roku i pozostaje on jednym z preferowanych rozwiązań do drukowania 3D w metalu dla tysięcy klientów na całym świecie. Metal X to podwójna wytłaczarka 3D z podgrzewaną komorą, która może osiągnąć wysokość warstwy 50 mikronów. W przeciwieństwie do innych producentów drukarek, Markforged oferuje sześć metali w swoim zastrzeżonym asortymencie, w tym miedź i Iconel. W przypadku miedzi uzyskuje się część metalową o gęstości 98 procent, wydłużeniu przy zerwaniu wynoszącym 45 procent i wytrzymałości na rozciąganie 193 MPa.
Usuwanie podpór jest głównym problemem w drukowaniu 3D z metalu, a Markforged oferuje stosunkowo unikalne rozwiązanie, pomiędzy wydrukiem a podporą, obie drukowane w metalu, to cienka ceramiczna warstwa rozdzielająca, którą można szybko usunąć bez użycia narzędzi.
Markforged oferuje urządzenie do usuwania lepiszcza Wash 1 i piec do spiekania Sinter 2, umożliwiające całą produkcję części metalowych we własnym zakresie. Wash-1 zanurza zieloną część w specjalnym płynie, który usuwa główny materiał wiążący i pozostawia część półporowatą, dzięki czemu pozostałe spoiwo może się wypalić podczas spiekania. Przy temperaturach do 1300 stopni piec Sinter 2 może spiekać szeroką gamę metali klasy handlowej od stanu odtłuszczonego do całkowicie gęstych części metalowych.
Całkowicie metalowy system drukowania 3D jest zasilany przez firmowe oprogramowanie Eiger workflow oparte na chmurze, które umożliwia użytkownikom przechowywanie „części cyfrowych”, które można wydrukować na dowolnej drukarce Metal X w dowolnym miejscu. Eiger ma również możliwości symulacji części w celu weryfikacji wydajności części i ustawień drukowania przed drukowaniem. Metal X kosztuje około 99 USD,000, a trzy wyżej wymienione urządzenia kosztują około 200 USD,000. Materiały wahają się od 150 do 300 USD za szpulę o pojemności 200 cm3.
Markforged Metal X:
●Objętość robocza: 250 x 220 x 200 mm
●Komora drukowania: ogrzewanie
● Stół roboczy: podgrzewana, uszczelniona próżniowo płyta drukująca, automatyczne poziomowanie stołu
●Minimalna wysokość warstwy: 50 mikronów
Stacjonarny system do studia metalowego
zdjęcie
△Desktop Metal Studio System metalowa drukarka 3D i pasujący piec do spiekania
Desktop Metal jest jednym z pionierów w drukowaniu 3D osadzonym metalem, obniżając cenę i zwiększając łatwość użytkowania drukarek 3D do metalu. Jego Studio System, który zadebiutował w 2016 roku, może wytwarzać części o gęstości nawet o 98 procent, podobnej do odlewów. Wszystkie materiały Studio Systems są dostarczane z arkuszem danych wyszczególniającym oczekiwane właściwości mechaniczne. Miedziane części Desktop Metal charakteryzują się wydłużeniem przy zerwaniu wynoszącym 37 procent i wytrzymałością na rozciąganie 193 MPa.
Po wydaniu Studio System firma Desktop Metal wprowadziła nową technologię, tworząc dwuetapowy proces „od drukarki do spiekania”, który eliminuje etap usuwania lepiszcza. Korzystanie z opatentowanej formuły materiału umożliwia drukowanie części bezpośrednio w piecu bez etapu usuwania lepiszcza, co pozwala zaoszczędzić czas i materiały rozpuszczalnikowe. Jako jeden z pionierów tej technologii, firma Desktop Metal położyła podwaliny pod rozwój innych producentów drukarek. Jej rozwiązanie obejmuje drukarkę, autorskie materiały, autorskie oprogramowanie, własny piec do spiekania oraz odłączany stojak z ceramicznym materiałem łączącym między konstrukcją wsporczą a częścią, co umożliwia łatwy demontaż części ręcznie.
zdjęcie
△System i piece studyjne firmy Desktop Metal umożliwiają wytwarzanie części metalowych klasy produkcyjnej
Około 275,{1}} USD za drukarkę i piec Studio System 3D:
●Objętość robocza: 300 x 200 x 200 mm
Wysokość warstwy (stan zielony): 50 mikronów
● Podgrzewane łóżko: 70 stopni
●Maksymalna waga konstrukcji (stan zielony): 6,5 kg
Raise3D Forge1
zdjęcie
△MetalFuse to seria produktów składająca się z drukarki 3D do metalu Forge1, odtłuszczarki D200-E oraz pieca do spiekania S200-C
Forge1 firmy Raise3D to profesjonalna wielkoformatowa drukarka 3D do metalu, która jest częścią rozwiązania MetalFuse firmy, które obejmuje drukarkę, jednostkę do usuwania lepiszcza D200-E i próżniowy piec do spiekania S200-C, który może osiągnąć temperaturę 1500 stopni . Dzięki tym trzem maszynom Raise3D może zapewnić usprawniony przepływ pracy w zakresie wewnętrznej produkcji części metalowych za pomocą oprogramowania, które automatycznie oblicza skurcz druku, tak aby ostateczne wymiary po usunięciu lepiszcza i spiekaniu były dokładne i nadawały się do użytku. Drukarki Forge1 mogą pochwalić się podwójnymi ekstruderami, samopoziomującymi stołami, czujnikami bicia i filtrami HEPA z węglem aktywnym. System MetalFuse drukuje na stali nierdzewnej BASF Forward AM Ultrafuse. Podwójny ekstruder drukuje z warstwą nośną Ultrafuse firmy BASF, dostępną obecnie tylko w Europie, materiałem z tlenku glinu używanym do „izolacji warstw”. Innymi słowy, tworzy warstwę rozdzielającą między podłożem a wydrukiem po spiekaniu.
●Objętość robocza: 300 × 300 × 300 mm
● Średnica włókna: 1,75 mm
●Wysokość warstwy: 100 mikronów
●Temperatura stołu: 120 ºC
BCN3D Epsilon W50
zdjęcie
△ Drukarka BCN3D Epsilon W50 Gen 2 3D
Producent drukarek BCN3D wprowadza na rynek pakiet metalowy w listopadzie 2021 r., który zawiera drut ze stali nierdzewnej Ultrafuse (316L i 17-4 PH), klej Magigoo, oprogramowanie i dwa hotendy za około 1200 USD. BCN3D zapewnia również szczegółowe wytyczne projektowe i wymagania procesowe dla części metalowych. Metal Pack jest dostępny nie tylko dla W50, ale dla całej rodziny drukarek 3D Epsilon (W50SC, Epsilon W27 i W27SC), oferując różne rozmiary i przedziały cenowe umożliwiające rozpoczęcie produkcji części metalowych.
Metal Pack przeznaczony jest do produkcji części zamiennych, prototypów funkcjonalnych oraz oprzyrządowania, głównie dla przemysłu farmaceutycznego, spożywczego, motoryzacyjnego, lotniczego i produkcyjnego. Części wytwarzane w tym procesie zachowują się prawie identycznie jak części wytwarzane metodą formowania wtryskowego metali lub CNC i oferują rozwiązanie przyjazne dla biura z większą swobodą projektowania.
zdjęcie
△ Części metalowe wykonane przy użyciu drutu ze stali nierdzewnej Ultrafuse na drukarce 3D BCN3D Epsilon można polerować, aby poprawić wykończenie powierzchni
BCN3D drukowanie złota
