3 công nghệ sản xuất phụ gia cần chú ý trong năm 2017

Năm 2016 sắp kết thúc, đã đến lúc hướng tới năm 2017 và các công nghệ và đổi mới in 3D để có hứng thú. Năm 2016 đã là một năm của các thương vụ mua lại và tài trợ với các hình thức như Formlabs, Desktop Metal và Carbon đóng cửa các vòng lớn và GE bước vào thị trường với việc mua lại Arcam và Concept Laser. Vì vậy, các công ty đang làm gì trong không gian này để truyền cảm hứng cho một dòng tiền và lãi như vậy? Dưới đây chúng tôi nhấn mạnh 3 công nghệ để xem trong năm 2017.

Công nghiệp in 3D đã tắt

XJET

Máy in 3D XJet

Công nghệ đầu tiên đang mang đến một cách hoàn toàn mới để tạo ra các bộ phận kim loại cho thị trường. Máy được gọi là XJet và công nghệ mà nó sử dụng được gọi là Nano Particle Joking (NPJ).

Hầu hết các công nghệ in 3D kim loại sử dụng một loại bột sau đó được thiêu kết để tạo ra các bộ phận từng lớp, thuộc nhóm công nghệ của Powder Bed Fusion. XJet sử dụng phương pháp phun mực (phun vật liệu) tương tự như máy in 2D nhưng thay vì mực màu, nó đặt hạt nano kim loại ở dạng mực.

Vật liệu công nghệ phun

Nó hoạt động bằng cách nghiền kim loại thành bụi mịn, đến mức nó ở mức tiểu micron. Máy in kim loại tiêu chuẩn có xu hướng sử dụng các hạt từ 30 mica45 micron. Giữ trong một tác nhân lỏng, mực hạt nano sau đó được gửi vào tấm xây dựng từ đầu in với tốc độ khổng lồ là 221 triệu giọt mỗi giây. Khi nó lắng đọng mực, chất lỏng bay hơi, khiến các hạt kim loại lắng đọng. Các hạt lắng đọng sau đó được hợp nhất với một bộ phận gia nhiệt đi qua chúng có nhiệt độ lên tới 300 ° C. Nhờ kích thước của các giọt, các bộ phận kim loại có thể được tạo ra với độ dày lớp là 1 micron.

Vậy tại sao công nghệ này lại quan trọng? Trước hết, chỉ có vật liệu cần thiết cho công việc xây dựng được sử dụng do đó hạn chế lượng chất thải. Với các máy nhiệt hạch giường truyền thống, bột kim loại được sử dụng không thể được sử dụng lại nhiều lần do nhiệt độ cao mà nó tiếp xúc, khiến cho một lượng lớn vật liệu đắt tiền bị lãng phí.

Một vấn đề lớn khác đối với máy giường bột là sự an toàn của người vận hành đối phó với bột kim loại và khí được sử dụng với phương pháp này. Sử dụng máy XJet, có mức độ an toàn cao hơn nhiều, không có bụi kim loại còn sót lại có thể hít vào hoặc phản ứng với các yếu tố bên ngoài. Tất cả các vật liệu Xjet được lưu trữ trong các hộp mực kín được lắp vào máy.

Ưu điểm chính cuối cùng là mức độ chi tiết tổng thể và hoàn thiện bề mặt không đòi hỏi phải gia công sau hoặc quá trình loại bỏ hỗ trợ tốn công. Xjet sử dụng vật liệu hỗ trợ không tự gắn vào bản in và dễ bị cháy khi đặt trong lò.

Bánh răng chi tiết cao

Với khay xây dựng có kích thước 500 mm x 250 mm x 250 mm, XJet có thể tạo ra các chi tiết lớn đến nhỏ. Ban giám khảo vẫn chưa ra mắt mặc dù chưa có máy in nào được xuất xưởng, chúng tôi sẽ xem liệu nó có sống đúng với sự cường điệu trong năm 2017 hay không.

HP Multi-Jet Fusion

HP Jet Fusion 4200

Bước đột phá của HP vào thế giới in 3D với máy in 3D đầu tay HP Jet Fusion 4200 không hẳn là một bước tiến thầm lặng trong ngành. Với vị thế lớn tại các triển lãm thương mại và thông báo trên toàn dòng, không nhiều người thực sự đã chạm tay vào nó. Chúng tôi hy vọng năm 2017 sẽ là năm mà cỗ máy điều khiển Multi-Jet Fusion ra khỏi nơi ẩn náu và bắt đầu sản xuất các bộ phận cho các kỹ sư và nhà thiết kế trên toàn thế giới. HP đã xác nhận ba đại lý bán máy của Đức ở châu Âu với nhiều hãng khác trên toàn thế giới.

Máy sử dụng công nghệ Multi Jet Fusion (MJF) đã được cấp bằng sáng chế của họ, hoạt động bằng cách phân phối hàng triệu giọt chất hóa học mỗi giây lên một lớp vật liệu dạng bột mỏng (nghe có vẻ quen thuộc 2D 2D), trong khi xử lý ngay lập tức. Điều thực sự độc đáo là quy trình này có khả năng thiết lập các thuộc tính của từng pixel thể tích riêng lẻ (hoặc như HP gọi nó là: voxel ấn). Điều này có nghĩa là bạn có thể kiểm soát các đặc tính cơ học và vật lý trong suốt một phần với khả năng thêm chi tiết, bao gồm cả màu sắc và cơ học kết cấu. Chi phí của máy là 155.000 đô la, cạnh tranh trong không gian công nghiệp vì hầu hết các máy nylon có giá dao động từ 200.000 đến 500.000 đô la.

Điều làm cho công nghệ mới của HP trở nên thú vị là lần đầu tiên, bạn sẽ có thể kiểm soát các đặc điểm chính xác của bộ phận trong máy, biến nó thành máy in 3D linh hoạt nhất trên thị trường nếu nó làm như những gì nó nói. HP đã mở ra nền tảng vật liệu cho máy, khuyến khích các bên thứ ba tham gia và đổi mới các vật liệu mới. Đã qua rồi cái thời giá cả với các vật liệu độc quyền mà chúng ta đã quen thuộc từ những người khổng lồ như HP. Nhựa nhiệt dẻo là vật liệu đầu tiên của những gì có thể trở thành vô số vật liệu hữu ích chưa từng được sử dụng bởi các kỹ sư hoặc nhà thiết kế sản phẩm trong không gian sản xuất phụ gia.

Cấu trúc bánh nylon | Mô hình máy trạm đủ màu

Arcam

Arcam EBM S400

Arcam đã tồn tại lâu hơn một chút so với các công ty khác được nêu bật, sau khi được niêm yết công khai vào năm 1997 và sản xuất máy đầu tiên vào năm 2002. Có hai lý do để làm nổi bật công nghệ này cho năm 2017. Đầu tiên là việc mua lại Arcam của GE vào đầu năm nay và thứ hai, là hai thị trường chính mà nó hoạt động trong: Hàng không vũ trụ và Y tế. Cổ phần kiểm soát mới của GE trong Arcam sẽ cho phép nó ảnh hưởng đến định hướng của công ty và khoản đầu tư mới chắc chắn sẽ hiển thị một số cập nhật sản phẩm và công nghệ lớn trong năm tới.

Cây công nghệ Fusion Bed

Các ngành công nghiệp Arcam đang hoạt động là hai ngành dọc, trong đó in 3D đang được áp dụng rộng rãi hơn: trường hợp y tế dưới dạng cấy ghép (50.000 cấy ghép chỉnh hình được thực hiện bởi Arcam) và cho các bộ phận cuối chức năng cho hàng không. Với việc in 3D kim loại dự kiến ​​sẽ tăng trưởng hơn bất kỳ lĩnh vực nào khác trong ngành - với doanh số máy in tăng 48% và doanh số vật liệu tăng 32% (Báo cáo IDTech) - điều này khiến khu vực này trở nên thú vị hơn trong năm tới.

Báo cáo in 3D toàn cầu của EY 2016

Nóng chảy chùm điện tử (EBM) là một công nghệ sản xuất phụ gia độc quyền thuộc sở hữu của Arcam. Nó hoạt động bằng cách sử dụng súng điện tử công suất cao (lên đến 3.000 watt) để nung nóng các bộ phận xây dựng kim loại dạng bột từng lớp. Sau khi mỗi lớp được hoàn thành, bể xây dựng được hạ xuống, bột tươi được quét trên bề mặt làm việc, và quá trình tiếp tục cho đến khi thành phần hoàn thành. EBM là một công nghệ khác với các loại sản xuất phụ gia kim loại khác vì nó không sử dụng laser và khí argon để làm nóng chảy kim loại. Chìa khóa của EBM là súng điện tử năng lượng cao làm tan chảy nhiều lớp thay vì chỉ lớp bề mặt, tạo ra các bộ phận mạnh hơn, chính xác hơn.

Ý nghĩa của công nghệ EBM là rất lớn vì đây là một trong những cách duy nhất để xây dựng bộ cấy ghép tùy chỉnh mà cơ thể ít có khả năng từ chối. Những cấy ghép titan này chứa các khu vực xốp tạo điều kiện cho xương phát triển và có thể được thiết kế với ý nghĩ đó. Không cần xử lý bài, không giống như những nỗ lực trước đây trong việc tạo ra cấy ghép in 3D kim loại cần một lớp phủ để khuyến khích sự phát triển của xương. Ngành hàng không trông chờ vào EBM nhờ khả năng xử lý các tình huống áp lực và nhiệt độ cao. Honeywell tạo ra các bộ phận cho động cơ máy bay của họ và cần các bộ phận chịu được trên 1.000 ° C, làm cho EBM trở nên hoàn hảo khi sử dụng các hợp kim dựa trên niken cụ thể. Nó cũng phá vỡ các phương pháp sản xuất truyền thống mà các công ty hàng không vũ trụ đang sử dụng, với thời gian thực hiện nhanh hơn và hình học phức tạp hơn nhiều, tiết kiệm cả thời gian và tiền bạc.

Cấy sọ | Lịch thi đấu hàng không vũ trụ | Cấy ghép vòm