Druk 3D z metalu - przebieg, wady i kiedy stosować tę technologię?

Choć druk 3D jest coraz popularniejszą i chętnie stosowaną technologią to nadal na jego temat krąży wiele mitów. Jednym z nich jest przekonanie, że warto go stosować w każdym wypadku i do wszystkiego. W artykule postaramy się przybliżyć metodę druku 3D z metalu, bo jak się okazuje proces z wykorzystaniem tego materiału, budzi szczególnie wiele wątpliwości i na jego temat tworzonych jest mnóstwo błędnych teorii.

Na czym polega druk 3D z metalu?

Ze względu na to, że drukowanie 3D z metalu opiera się na technologii proszkowej, drukarki w tym wypadku nie używają filamentów. Wykorzystywany jest za to drobno sproszkowany stop metalu taki jak aluminium, tytan, stal nierdzewna czy nikiel. Następnie jest on formowany w cienkie warstwy i topiony z użyciem lasera w komorze roboczej. Kiedy jedna warstwa zostaje stopiona, stół obniża się, rozsypywana jest kolejna i stapiana z poprzednią aż do ukończenia wydruku. Na koniec oczyszcza się go z niestopionego proszku, odcina, a także usuwa struktury podporowe.

Wady druku 3D z metalu

Drukarki 3D wykorzystywane do takich zadań są dużymi urządzeniami, korzystającymi z kosztownych komponentów. Aby mogło dojść do druku, należy też właściwie przygotować pomieszczenie i stanowisko do obróbki cieplnej i mechanicznej. Trzeba pamiętać, że wydruk 3D z metalu powstaje w atmosferze gazowej, przez co konieczna jest odpowiednia infrastruktura pozwalająca na magazynowanie butli. Oprócz tego niezbędne jest stosowanie podpór, a te wykonywane są z tego samego metalu co sam model, trzeba więc mieć również narzędzia pozwalające na odseparowanie metalu od metalu. Wszystko to sprawia, że należy liczyć się ze znacznymi kosztami produkcyjnymi, materiałowymi i eksploatacyjnymi. Do tego cena drukarki 3D do metalu jest wysoka - kształtuje się od kilkuset tysięcy do nawet kilku milionów. Dlatego ta technologia uważana jest za najdroższą spośród wszystkich addytywnych metod druku. Ten powód najczęściej wpływa na decyzję o tym, że nie korzysta się z tej możliwości wydruku.

Niestety, elementy wykonane drukarką 3D do metalu nie są tak trwałe, wytrzymałe i precyzyjne jak te wykonane za pomocą obróbki CNC. W tym wypadku nie można liczyć też na dużą wydajność i powtarzalność procesu.

Problemy mogą pojawić się również w przypadku rozmiaru konstrukcji, a także samych plików projektowych. W pierwszej sytuacji istnieje konieczność stworzenia odpowiednich warunków produkcyjnych i kontroli procesu. W drugim zaś trzeba liczyć się z tym, że istniejące pliki mogą wymagać dużych zmian - nie zawsze będą kompatybilne z wymogami technologii druku 3D z metalu.

Kiedy warto wykorzystać technologię druku 3D z metalu?

Nad zastosowaniem druku 3D z metalu warto zastanowić się, kiedy zależy nam na wytworzeniu jednego złożonego detalu. Jeśli kształt jest na tyle skomplikowany, że nie uda się go stworzyć lub będzie to bardzo trudne z wykorzystaniem obróbki skrawaniem. Drukowanie 3D z metalu warto wykorzystać także do tworzenia elementów cienkościennych, mających mniej niż 1 mm grubości. Poza tym rzeczy o niewielkich rozmiarach 1-5 cm w osiach XYZ i pustych w środku. W wymienionych wypadkach zdecydowanie warto skorzystać z technologii druku 3D.

Ponadto warto pamiętać o tym, że elementy wytworzone drukarką 3D do metalu cechują się świetnymi właściwościami fizycznymi. W tym celu używa się materiałów takich bardzo wytrzymałe superstopy metali,ale których obróbkę trudno przeprowadzić tradycyjnymi metodami. 

Decyzja o wyborze technologii powinna być podyktowana nie tylko, ale jednak przede wszystkim względami finansowymi. Aspekty praktyczne i potrzeby są istotne, ale zawsze będą stanowiły drugorzędną kwestię, zwłaszcza że w wielu przypadkach nadal można skorzystać z możliwości urządzeń do obróbki skrawaniem.

Znajdź firmy oferujące materiały do druku 3D:
--> https://3don.pl/katalog-firm/druk-3d/materialy-do-drukarek-3d

Znajdź firmy oferujące drukarki 3D:
--> https://3don.pl/katalog-firm/druk-3d/drukarki-3d

Zdjęcia: 3don.pl, get3D
Źródło: 3don.pl
Redaktor: MRR, 3don.pl