Már rézalkatrészek is gyárthatók additív módon

Tiszta, pontosabban egyéb anyag hozzáadását mellőzve előálló rezet kínál a Desktop Metal a Production System gyártási platformjához. Az anyag alkalmas lesz a Desktop Metal azon gépeiben való használatra, amely a szabadalmaztatási folyamat alatt álló Single Pass Jetting technológiával működnek. Ez a módszer a binder jetting, azaz a por állagú alapanyagot kötőanyag befecskendezésével megszilárdító, kész darabbá formáló technológia lépéseit egyesíti egyetlen fázisba úgy, hogy ez legyen a leggyorsabb fémnyomtatási módszer az összes közül. A Single Pass Jetting használói mostantól magas minőségű rézalkatrészeket is készíthetnek, jellemzően autó- és repülőgépipari, elektronikai felhasználásban.

A tiszta réz kitűnő hő- és áramvezető képeséggel bír, így széles körben alkalmazzák nagy mennyiségben a nagy teljesítményigényű elektromossági alkalmazásokban és például hőcserélőkben, hűtőfelületeken. A réz a világszerte harmadik legtöbbet használt ipari fém.

Meghallgatják a piac igényeit

A Desktop Metal társalapítója és technológiai igazgatója, Jonah Myerberg elmondta, a cég számos ügyfele érdeklődött már a réz 3D nyomtatókban való használata iránt. Sok iparágban hasznát vennék a technológiának – levegő- és folyadékhűtési rendszerektől kezdve a nagy hűtésigényű, nagy teljesítményű elektromos tekercsekig számos termék készülhet rézből, immár additív módon. Myerberg izgalommal jelentette be alapanyag-kínálatuk bővítését, ami által partnereik a hagyományos gyártási eljárások költségeinek töredékéért állíthatnak elő áram- és hővezető alkatrészeket.

A vállalat anyagtudományi csoportja 99,95 százaléknál is nagyobb tisztaságú, C10300-as, szabványos rezet kísérletezett ki és hagyott jóvá a Production System nyomtatóplatformjára épülő gépeivel való használatra. A gyáripari ügyfelek így bonyolult formájú alkatrészeket is létre tudnak hozni rézből, egy lépésben, ezáltal pedig nem kell a hagyományos, energia- és időigényes, nyersanyagpazarlással járó forrasztásos gyártási eljárásokat követniük. Ezen felül a binder jetting adta geometriai szabadságnak köszönhetően a mérnökök bátrabban kísérletezhetnek még hatékonyabb, még nagyobb teljesítményű alkatrész-kialakításokkal anélkül, hogy gyártástechnológiai korlátokba ütköznének – ilyenek például a rácsos szerkezetek egy darabon belül.

Egy gyakorlati példa

Egy fő felhasználási eset lehet a hűtőlapoké, amelyeket nagy teljesítményű mikroprocesszorok hőmérsékletének szabályozásra alakítanak ki, folyadék hűtőközeggel. A hűtőfolyadék átáramlik az egységet behálózó csövön, majd egy külső hőcserélő bordáin leadja a chip hőjét, mindehhez pedig a réz nyújtja legjobb termikus tulajdonságokat. A hűtőlapok bonyolult formáit általában drága és időigényes kialakítani, valamint nagy szaktudást igénylő munkafolyamatok szükségesek hozzá, ha újra és újra pontosan megmunkált termékeket akarunk kapni. Ezek a hagyományos, szubtraktív gyártási módszerek nagy mennyiségű felesleget is termelnek, ami tovább növeli a költségeket.

A binder jetting technológia mindezzel szemben lehetővé teszi, hogy a hagyományos módszerekkel nem kivitelezhető tervek megvalósulhassanak, így a több darabból álló hűtőlap már egy egységként, bonyolult belső struktúrával is kialakítható legyen. Az összeszerelés és a megmunkálások kiiktatásán túl az üzemeltetés költségeinek csökkentése is elérhető, valamint a gyártás ideje is jelentősen rövidül. A Production System segítségével akár napi több száz ilyen hűtőlap is elkészülhet, így a nagy léptékű gyártásra is alkalmas a technológia.

A Production System

A platform a Desktop Metal Single Pass Jetting technológiáját használó ipari 3D fémnyomtatók alapja. Segítségével a korábbi, porágyas fúziót (Powder Bed Fusion) használó gépeknél nagyjából százszor gyorsabban dolgoznak a Desktop Metal binder jetting, azaz kötőanyagsugaras elven működő, de annál még tovább fejlesztett fémnyomtatói. A Production System tehát felveszi a versenyt a hagyományos sorozatgyártási eljárásokkal kapacitás és költségek tekintetében is.

A platformra két nyomtatótípus épül. A P-1 elsősorban gyártási folyamatok fejlesztésére, kisebb sorozatok gyártására, a P-50 pedig nagy léptékű tömeggyártásra alkalmas. A Desktop Metal lehetővé teszi, hogy kötőanyagaikat ügyfeleik olyan fém alapanyagokkal is használják nyomtatáshoz, amik a fém fröccsontés (MIM) technológia használata során már beváltak azoknak. A platform elbírja például az alumínium vagy a titán használatát is. A Desktop Metal persze saját alapanyag-portfólióját is bővíti – számos rozsdamentes és szerszámacél bekerült a kínálatba, de nikkelötvözet, ezüst és arany is jóváhagyást nyert. A jövőben még több acélt és többek között még szuperötvözeteket is hozzá tervez adni portfóliójához a vállalat — számolt be a Manufacturing Tomorrow.