3-D Metal Printing

3-D Metal Printing

New Hyproline System Capable of High-Speed Mass Customization of Metal 3D Printed Parts

  

Dalam beberapa tahun belakangan ini, 3-D Metal Printing menjadi hal yang sangat populer di dunia. Masing-masing bahan menawarkan kombinasi unik dari sifat praktisdan estetis agar sesuai dengan beberapa produk, baik itu prototipe, miniatur, perhiasan, berbagai fungsional atau bahkan peralatan sehari-hari.

Salah satu alasan mengapa 3-D Metal Printing menjadi hal yang begitu populer dan menjadi topik yang menarik untuk diperbincangkan adalah bahwa bagian-bagian dapat di cetak 3-D secara serial yang memiliki kualitas yang sama dengan bahan yang dibuat dengan metode tradisonal.

Dalam manufaktur tradisional, membuat benda logam dan plastik bisa menjadi proses yang boros. Banyak bagian chunky diproduksi dan bahan surplus digunakan. Ketika pembuat pesawat memproduksi komponen logam, hingga 90% materialnya dipotong. Bagian logam pencetakan 3D menggunakan lebih sedikit energi dan mengurangi limbah seminimal mungkin. Dan produk cetak 3D yang sudah jadi bisa lebih ringan hingga 60% dibandingkan dengan mesinnya. Industri penerbangan sendiri menghemat miliaran dolar melalui pengurangan berat ini, terutama karena bahan bakar.

Tapi apakah yang dimaksud dengan 3D- Metal Printing itu sendiri?

 

3-D Metal Printing terdiri dari 2 komponen yaitu Selective Laser Melting (SLM) dan Direct Metal Laser Sintering (DMLS) adalah dua proses manufaktur aditif logam yang termasuk dalam keluarga pencetakan 3D bubuk bed fusion. Kedua teknologi memiliki banyak kesamaan: keduanya menggunakan laser untuk memindai dan secara selektif melebur (atau mencairkan) partikel serbuk logam, mengikatnya bersama-sama dan membangun bagian lapis demi lapis. Juga, bahan yang digunakan dalam kedua proses adalah logam yang datang dalam bentuk granular.

Perbedaan antara SLM dan DMLS turun ke dasar-dasar proses ikatan partikel (dan juga paten): SLM menggunakan bubuk logam dengan suhu leleh tunggal dan melelehkan partikel sepenuhnya, sementara di DMLS bubuk terdiri dari bahan dengan titik leleh yang bervariasi. yang berfusi pada tingkat molekuler pada suhu tinggi.

secara esensial:

SLM menghasilkan bagian dari satu logam, sementara DMLS menghasilkan bagian dari paduan logam.

Baik SLM dan DMLS digunakan dalam aplikasi industri untuk menciptakan produk rekayasa akhir-pakai. Dalam artikel ini, kami menggunakan istilah 3D Printing untuk merujuk pada kedua proses secara umum dan kami menjelaskan mekanisme dasar proses fabrikasi yang diperlukan bagi insinyur dan desainer untuk memahami manfaat dan keterbatasan teknologi.

Ada proses manufaktur aditif lainnya yang dapat digunakan untuk memproduksi bagian logam padat, seperti Electron Beam Melting (EBM) dan Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM). Ketersediaan dan aplikasi mereka terbatas, jadi mereka tidak akan disajikan di sini.

Proses Percetakan SLM/DMLS

Bagaimana Cara Kerja 3-D Metal Printing?

 

Proses fabrikasi dasar untuk SLM dan DMLS sangat mirip. Berikut ini cara kerjanya:

1. Ruang pembangun pertama diisi dengan gas inert (misalnya argon) untuk meminimalkan oksidasi serbuk logam dan kemudian dipanaskan hingga suhu pembentukan optimal.

2. Lapisan tipis serbuk logam tersebar di atas platform build dan laser daya tinggi memindai penampang melintang komponen, meleleh (atau menggabungkan) partikel logam bersama-sama dan menciptakan lapisan berikutnya. Seluruh area model dipindai, sehingga bagian tersebut dibangun sepenuhnya solid.

3. Ketika proses pemindaian selesai, platform build bergerak ke bawah oleh satu lapisan ketebalan dan recoater menyebar lapisan tipis bubuk logam lain. Proses ini diulang sampai seluruh bagian selesai.

Ketika proses pembuatan selesai, bagian-bagiannya sepenuhnya dikemas dalam bubuk logam. Tidak seperti proses fusion bed polymer powder (seperti SLS), bagian-bagiannya melekat pada platform build melalui struktur pendukung. Dukungan dalam pencetakan 3D logam dibangun menggunakan bahan yang sama sebagai bagian dan selalu diperlukan untuk mengurangi warping dan distorsi yang mungkin terjadi karena suhu pemrosesan yang tinggi.

Ketika nampan mendingin hingga suhu kamar, serbuk berlebih dihilangkan secara manual dan bagian-bagiannya biasanya diberi perlakuan panas sementara masih melekat pada platform build untuk menghilangkan tegangan sisa. Kemudian komponen terlepas dari pelat bangunan melalui pemotongan, pemesinan, atau EDM kawat dan siap digunakan atau diproses lebih lanjut.

Skema SLM/DMLS

Meskipun pencetakan 3D logam tidak cukup di tingkat konsumen, teknologi telah mengambil banyak langkah. Apa yang dulu terbatas pada mesin-mesin berukuran industri dan mahal kini menjadi dapat diakses oleh usaha kecil menengah. Berikut adalah perusahaan terbaru yang mengganggu printer 3D logam tradisional:

Dekstop Metal

 

Starter pencetakan 3D yang berbasis di Massachusetts Desktop Metal mungkin adalah game-changer terbesar di pasar pencetakan 3D logam. Tahun lalu, perusahaan ini meluncurkan dua printer 3D logam; Sistem Studio dan Sistem Produksi. Ini tandem perangkat keras inovatif membuat manufaktur aditif logam jauh lebih terjangkau dan mampu memproduksi komponen lebih cepat.

Sistem Studio adalah printer 3D logam berukuran desktop yang menggunakan proses ekstrusi Bound Metal Deposition (BMD) yang dipatenkan. Mirip dengan pencetakan 3D FDM, printer 3D logam ini menggunakan serbuk logam MIM yang terikat dengan campuran polimer. Setelah pencetakan 3D selesai, objek ditempatkan di tungku Desktop Metal pada suhu hingga 1,400 derajat Celcius, melelehkan polimer dan meninggalkan Anda dengan bagian logam. Sistem Studio, bersama dengan tungku dan perangkat lunak berbasis cloud, berharga sekitar $ 120.000.

Di sisi lain, Sistem Produksi berukuran industri menggunakan proses yang disebut single pass jetting. Printer 3D bekerja dengan mendepositkan serbuk logam, diikuti oleh agen pengikat. Mesin ini dilengkapi dengan lebih dari 32.000 jet yang mampu menyemprotkan jutaan tetesan per detik. Sistem Produksi juga menggunakan tungku untuk pasca-pemrosesan, dan biaya sekitar $ 360.000 (tungku tidak termasuk).

Sementara dua printer 3D logam ini pastinya terlalu mahal bagi konsumen rata-rata, biayanya adalah sebagian kecil dari sistem pencetakan 3D logam tradisional, yang dapat dengan mudah membawa Anda lebih dari $ 800.000. Sudah jelas bahwa perusahaan-perusahaan nama besar percaya pada misi Desktop Metal, karena startup telah menerima pendanaan besar dari orang-orang seperti BMW, Google, Lowe, dan lainnya.

Markforge

 

Markforged adalah perusahaan percetakan 3-D lain yang berfokus untuk membuat teknologi yang tidak terjangkau ini menjadi lebih terbuka bagi massa. The Markforged Metal X adalah printer 3-D logam yang menawarkan solusi manufaktur end-to-end. Perusahaan menyatakan bahwa printer 3-D logamnya sepuluh kali lebih murah daripada sistem pencetakan 3-D logam alternatif, yang berarti kurang dari $ 100.000.

The Metal X menawarkan ukuran build 250 x 220 x 200, dan ketinggian lapisan 50 mikron. Mirip dengan Desktop Studio Sistem Logam, printer 3-D logam ini bekerja dengan mencetak bubuk logam yang terikat dalam matriks plastik. Di situs web perusahaan, Markforged menampilkan berbagai jenis suku cadang logam yang dapat dicetak 3-D, dan juga berapa banyak bisnis yang dapat dihemat dengan memanfaatkan pencetakan 3-D logamnya.

Digital Metal

Di sisi spektrum yang lebih kecil, perusahaan percetakan 3-D logam Digital, anak perusahaan produsen bubuk logam Swedia, Höganäs, baru-baru ini mengungkapkan sistem pengaliran presisi tinggi pertama di dunia untuk benda-benda logam kecil.

Printer 3-D logam, yang dijuluki DM P2500, menghasilkan komponen logam yang sangat kecil dan rumit. Mesin Digital Metal mencakup volume cetak 2500 cm3, dan juga mencetak dengan 42 µm lapisan pada 100 cc / jam. Printer 3D logam ini menawarkan resolusi 35μm yang luar biasa dan menghilangkan kebutuhan akan struktur pendukung.

Perusahaan percetakan logam 3-D Swedia saat ini sedang mendorong produknya di pasar komersial, dan bekerja dengan Honeywell Aerospace, institut Perancis dan pusat inovasi teknologi Center Technique des Industries Mécaniques (CETIM), dan pemimpin desain fashion yang dirahasiakan.

Demikianlah Pembahasan Kali Ini. Terima Kasih

Laman dikutip dari https://all3dp.com/1/3d-metal-3d-printer-metal-3d-printing/