Fém 3D nyomtatás - MJ anyagsugaras eljárás

A fém 3D-nyomtatást a fröccsöntési folyamat alapján négy fő eljárásra lehet besorolni: porágyas fúzió (PBF), anyagsugár (MJ), kötőanyag-sugárzás (BJ) és közvetlen energiás leválasztás (DED). Előző számunkban részleteztük a PBF porágyas fúziót. Ezúttal az MJ anyagfúvókára összpontosítunk, professzionális perspektívát kínálva arra, hogy ez a fém 3D nyomtatási technológia milyen új hatást gyakorol az iparágra.

A Material Jetting (MJ) egy viszonylag új 3D nyomtatási technológia. Alapelve, hogy folyékony fotopolimer cseppecskék sugárzásával alkatrészeket állítanak elő, amelyeket azután UV fényben kikeményítenek. Ez az eljárás nagyon hasonlít az SLA öntéshez, mivel mindkettő UV fényt használ a gyanta kikeményítésére. A különbség azonban az, hogy az MJ 3D nyomtatók egyszerre több száz apró cseppet sugároznak ki, míg az SLA 3D nyomtatók lézerrel szelektíven kikeményítik a gyantatartályon belüli pontokat.

Néhányan feltehetik a kérdést: "Amint fentebb említettük, az anyagsugaras (MJ) nem-fémes anyagokat használ, tehát miért minősül fémes 3D-nyomtatásnak?" Ne aggódjon, az alábbiak választ adnak kérdéseire:

A Material Jetting (MJ) technológiát három fő típusba sorolhatjuk: folyamatos anyagsugaras (CMJ), nanorészecske-sugárzás (NPJ) és drop{0}}on-demand (DOD). A nanorészecskés sugárhajtás (NPJ) nagyon hasonló a fémanyagokhoz. Az NPJ, amelyet először 2016-ban nyilvánosságra hozott és szabadalmaztatott egy jól ismert kínai vállalat,{4}}a hagyományos 2D tintasugaras nyomtatókhoz hasonló elven működik. A hagyományos színes tintát azonban felfüggesztett nanorészecskékkel (SNP-k) váltják fel, a nyomtatási platform pedig a hagyományos papírt váltja fel, áttérve a 2D folyamatról a 3D nyomtatásra. A szuszpendált nanorészecskék (SNP-k) nanométer{11}}méretű őrölt fém- vagy kerámiaporok, amelyek egy folyadékrétegbe vannak kapszulázva. Amikor szuszpendált nanorészecskéket raknak le a 3D nyomtató építési platformjára, a külső folyadékréteg elpárolog az építőplatform hője miatt, és csak a nanorészecskék maradnak meg. A nanorészecskék ezután a magas hőmérsékleten elkezdenek kötődni, és így kialakul a kívánt modell.

A nanorészecskés sugárhajtást elsősorban nagy{0}}felbontású fém- vagy kerámia alkatrészek gyártására használják. A kompatibilitás jelenleg 316 literes rozsdamentes acélra és két kerámia-alapú anyagra,-cirkónium-oxidra és alumínium-oxidra-korlátozott, ami korlátozza az alkalmazási forgatókönyveket. Ezenkívül az NPJ 3D nyomtatók és az SNP-k anyagainak magas ára korlátozza alkalmazásukat elsősorban az ipari szintű igényekre. Ez a technológia azonban nem igényel szigorú nyomtatási környezetet (azaz nem igényel gázt, vákuumot vagy nyomást), és a nyomtatott részek újrahasznosíthatók. Nyomtatási minősége is kiváló, ami ígéretes jövőbeli fejlődési kilátásokat sejtet.