Aluminijeve zlitine imajo prednosti visoke trdnosti, odpornosti proti koroziji in velike možnosti recikliranja ter veljajo za idealne materiale za lahke avtomobile. 3D-tiskanje in aluminijeve zlitine so proizvajalci uporabili za razvoj posebnih delov, vključno s kompleksnimi geometrijami in konformnimi hladilnimi kanali. Vendar pa zaradi nizkih gospodarskih koristi ta tehnologija ni bila široko uporabljena v proizvodnji avtomobilov, ulivanje in odpiranje kalupov pa sta še vedno glavni proizvodni metodi. Kako rešiti visoke stroške 3D-tiskanja in ga resnično promovirati v množično proizvodnjo, je priložnost in izziv za podjetja, ki se ukvarjajo s 3D-tiskanjem.
Alloy Enterprises, zagonsko podjetje za 3D-tiskanje, je razvilo nov postopek 3D-tiskanja, ki je zasnovan za dostavo visoko zmogljivih aluminijastih delov, ki proizvajalcem omogočajo obseg od izdelave prototipov do množične proizvodnje. Ta postopek selektivnega difuzijskega lepljenja, zasnovan za aluminij, kot surovino uporablja lastniški aluminij v kosmičih namesto prahu. Razume se, da bo ta novi proces lahko razširil obseg proizvodnje, zmanjšal stroške ter izboljšal varnost in enostavnost uporabe; hkrati bo pomagal 3D-tiskanju pridobiti širšo uporabo v vertikalah, kot sta avtomobilska in industrijska industrija, in sčasoma nadomestiti tradicionalne ulitke, kot je ulivanje.
Pri množični proizvodnji je material ključen
Selektivno difuzijsko lepljenje je postopek, ki temelji na ploščah in je vrsta večplastne trdne izdelave. Kar zadeva materiale, podjetje ni izumilo nove proizvodne metode za proizvodnjo svoje nove aluminijeve surovine, ampak jo je pridobilo z uporabo istega postopka valjanja aluminija, ki se uporablja za aluminijasto folijo in pločevinke sode. Rečeno je, da je cena 1/25 aluminijevega prahu. Poleg stroškov neuporaba praška odpravlja tudi korake, kot so pečenje, sejanje in odstranjevanje prahu. Valjani aluminij nima nevarnosti, ki so značilne za kovinski prah, postopek ne zahteva zaščitne opreme, kot so respiratorji ali posebno shranjevanje, in ni nevarnosti eksplozije materiala.
2 stroja sodelujeta, režeta in lepita
Za selektivno difuzijsko lepljenje sta bila uporabljena 2 stroja. Prvi, imenovan stroj Construct, uporablja laser za rezanje obrisa dela in zlaganje listov, nato pa na določena področja materiala nanese inhibitor, da oblikuje podpore. Hkrati lahko naprava skenira in pregleda vsako plast, da zagotovi kakovost izdelka in izboljša stopnjo uspešnosti tiskanja.
Ko so ti dokončani, operater premakne del na Bond stroj. V tem stroju gredo deli skozi postopek difuzijskega lepljenja, da se plošče materiala spojijo skupaj, razen območij, prevlečenih z zaviralci. V postopku difuzijskega lepljenja se plošče zložijo v en kos materiala, nato se nosilni material odstrani in toplotno obdela, da se dobi končni del.
Tako kot običajne ulitke lahko tudi sekundarno končno obdelavo izvede CNC, vendar lahko 3D-tiskanje ustvari zapletene geometrije in konformne hladilne kanale v primerjavi z ulivanjem. Poleg tega so mehanske lastnosti izdelane iz visoko trdnih aluminijevih zlitin (kot je 6061) boljše od tradicionalnih litih delov, potreben čas pa je krajši.
Da bi uresničili resnično gospodarsko množično proizvodnjo kovinskega 3D tiskanja, je potrebnih več novih tehnologij. Podobne inovacije pričakujemo tudi od domačih podjetij, kar bo prihodnjemu trgu 3D-tiskanja prineslo več presenečenj.