V oblasti kovu3D tlač, procesy založené na formovaní prášku, ako sú SLM, SLS, EBM atď., sú väčšinou známe, ale výskum tlače kovovej pasty v priemysle je relatívne malý. Vychádza tiež najmä z laboratórneho výskumu na univerzitách a prípady aplikácie takýchto tlačových procesov na trhu nie sú bežné.
Mantle, zahraničná začínajúca spoločnosť zaoberajúca sa 3D tlačou, si ako smer výskumu vyberá tlač kovovou pastou, ktorá je veľmi podobná technológii FDM, len materiál sa mení z drôteného/časticového materiálu na kovovú pastu. Spoluzakladateľ spoločnosti a hlavný vedecký pracovník, Dr. Steve Connor, podrobne vysvetlil technické dôvody, prečo jeho spoločnosť používa vo svojej kovovej 3D tlačiarni ako materiál kal, a nie vlákna, prášky alebo kvapaliny ako takmer všetci ostatní výrobcovia kovových 3D tlačiarní. použitie.
Technický princíp
Technológia TrueShape od Mantle tlačí, tvaruje a speká presné kovové diely zo súborov CAD za zlomok času a nákladov oproti tradičnej výrobe.
Technický proces je rozdelený do troch krokov: tlač, rezanie a spekanie. Najprv sa materiál tekutej kovovej pasty vytlačí do tvaru dielu pomocou presného polohovacieho systému a tlačovej hlavy založenej na vytláčaní. Súčasne sa používa nástroj na rezanie nanesenej vrstvy vysokou rýchlosťou, čím sa zlepšuje povrchová úprava a detail dielu. Nakoniec sa časť vo vysokoteplotnej peci zahreje na teplotu mierne pod jej bodom topenia a roztaví sa na hustú pevnú kovovú časť.
Mantle ako nový startup v oblasti 3D tlače sa v poslednom čase pomaly dostáva do povedomia verejnosti, čo súvisí s tým, že ich firma nerobila veľa výstav súvisiacich produktov. Postavenie spoločnosti Mantle na trhu sú priemyselné kovové nástroje a celý ich systém, ako aj spustený proces 3D tlače kovov, je tiež navrhnutý pre tento trh.
Stručne povedané, procesom charakteristickým pre Mantle je použitie kalového extrudéra na presné nanášanie kovovej kalu, aby sa dosiahol efekt predvalkov. Uložený predvalok sa potom zahrieva, aby sa odstránilo spojivo, a kovové častice sa spolu spekajú predtým, ako sa vykoná CNC frézovanie na vyhladenie povrchu. Toto sa opakuje vrstvu po vrstve, kým sa objekt nepostaví.
Mantle, na rozdiel od väčšiny výrobcov 3D tlačiarní, nenasledoval model začať s technológiou a potom nájsť trh. Namiesto toho si najprv vybrali trh a až potom sa zamerali na technologický problém.
Kovová 3D tlač je v súčasnosti široko používanou technológiou, pričom niekoľko predajcov ponúka súvisiace produkty. Väčšina výrobcov sa rozhodla použiť proces tavenia práškového lôžka (PBF), kde sa prášok selektívne roztaví vrstvu po vrstve pohybom vysokoenergetického zdroja tepla. Medzi ďalšie procesy tvárnenia kovov patrí tlač z nanočastíc tekutého kovu (napríklad XJet) a vysoko čistých kovových drôtov (napríklad laserové zváranie pomocou koaxiálneho drôtu).