Aluminiumslegeringer har fordelene ved høj styrke, korrosionsbestandighed og stærk genanvendelighed og anses for at være ideelle materialer til lette biler. 3D-print plus aluminiumslegeringer er blevet brugt af producenter til at udvikle specielle dele, herunder komplekse geometrier og konforme kølekanaler. Men på grund af lave økonomiske fordele er denne teknologi ikke blevet brugt i vid udstrækning i bilproduktion, og støbning og formåbning er stadig de almindelige produktionsmetoder. Hvordan man løser de høje omkostninger ved 3D-print og virkelig promoverer det til masseproduktion er en mulighed og udfordring for 3D-printvirksomheder.
Alloy Enterprises, en 3D-printer-startup, har udviklet en ny 3D-printproces designet til at levere højtydende fuldt tætte aluminiumsdele, hvilket gør det muligt for producenterne at skalere fra prototyping til masseproduktion. Denne selektive diffusionsbindingsproces, designet til aluminium, bruger proprietært flagaluminium som råmateriale i stedet for pulver. Det er underforstået, at denne nye proces vil være i stand til at udvide produktionens omfang, reducere omkostningerne og forbedre sikkerheden og brugervenligheden; på samme tid vil det hjælpe 3D-print med at få bredere anvendelse i vertikaler såsom bilindustrien og industri, og i sidste ende erstatte traditionelle støbegods såsom støbehåndværk.
Mod masseproduktion er materialet nøglen
Selektiv diffusionsbinding er en pladebaseret proces, der er en type lagdelt solid fremstilling. Med hensyn til materialer opfandt virksomheden ikke en ny fremstillingsmetode til at producere deres nye aluminiumråvare, men opnåede det ved at bruge den samme aluminiumsvalseproces, der blev brugt til aluminiumsfolie og sodavandsdåser. Det siges, at prisen er 1/25 af aluminiumspulveret. Ud over omkostninger eliminerer ikke brug af pulver også trin som bagning, sigtning og afpudring. Valset aluminium har ikke de farer, der er forbundet med metalpulver, processen kræver ikke beskyttelsesudstyr såsom åndedrætsværn eller særlig opbevaring, og der er ingen risiko for materialeeksplosion.
2 maskiner samarbejder, skærer og limer
Selektiv diffusionsbinding brugt 2 maskiner. Den første, kaldet Construct-maskinen, bruger en laser til at skære omridset af en del og stable arkene, og derefter påføre en inhibitor på visse områder af materialet for at danne understøtninger. Samtidig kan maskinen også scanne og inspicere hvert lag for at sikre produktkvalitet og forbedre succesraten for udskrivning.
Når disse er færdige, flytter operatøren delen til Bond-maskinen. I denne maskine gennemgår delene en diffusionsbindingsproces for at smelte ark af materiale sammen, bortset fra de inhibitorbelagte områder. I diffusionsbindingsprocessen stables pladerne i ét stykke materiale, hvorefter støttematerialet fjernes og varmebehandles for at opnå den endelige del.
Ligesom konventionelle støbegods kan sekundær efterbehandling udføres med CNC, men 3D-print kan producere komplekse geometrier og konforme kølekanaler sammenlignet med støbning. Derudover er dens mekaniske egenskaber, der er fremstillet med højstyrke aluminiumslegeringer (såsom 6061), overlegne i forhold til traditionelle støbte dele, og den nødvendige tid er kortere.
For at realisere den reelle økonomiske masseproduktion af metal 3D-printning er der brug for flere nye teknologier. Vi forventer også lignende innovationer fra indenlandske virksomheder, som vil bringe flere overraskelser til det fremtidige 3D-printmarked.