3 Additive Manufacturing-teknologier man skal passe på i 2017

Når 2016 afsluttes, er det tid til at se frem til 2017 og 3D-udskrivningsteknologier og innovationer for at blive begejstrede for. 2016 har været et år med opkøb og finansiering med formlen, Desktop Metal og Carbon, der lukker store runder, og GE trådte på markedet med opkøb af Arcam og Concept Laser. Så hvad laver virksomheder i dette rum for at inspirere til en sådan tilstrømning af penge og renter? Nedenfor fremhæver vi 3 teknologier, du skal passe på i 2017.

3D-printindustri er kortlagt

XJET

XJet 3D-printer

Den første teknologi bringer en helt ny måde at skabe metaldele på markedet. Maskinen kaldes XJet, og teknologien, den bruger, kaldes Nano Particle Jetting (NPJ).

De fleste metal 3D-udskrivningsteknologier bruger et pulver, som derefter sintres til at skabe dele lag for lag, der falder inden for teknologikategorien Powder Bed Fusion. XJet bruger en blækstrålemetode (materialestråling), der ligner en 2D-printer, men i stedet for farvet blæk lægger den nanopartikler af metal i blækform.

Materialestrålingsteknologi træ

Det fungerer ved at slibe metal op i et fint støv, op til det punkt, hvor det er på et under-mikroniveau. Standard metalprintere har en tendens til at bruge partikler, der spænder fra 30-45 mikron. Holdes i et flydende middel, nanopartikelfarvet aflejres derefter på byggepladen fra skrivehovedet med hele 221 millioner dråber pr. Sekund. Når det afsætter blækket, fordamper det flydende middel, hvilket efterlader metalpartiklerne afsat. De afsatte partikler smeltes derefter sammen med et varmeelement, der passerer over dem ved anvendelse af en temperatur på op til 300 ° C. Takket være dråbernes størrelse kan metaldele oprettes med en lagtykkelse på lige så fine som 1 mikron.

Så hvorfor betyder denne teknologi noget? Først og fremmest bruges kun det nødvendige materiale til byggejobbet, hvorved mængden af ​​affald begrænses. Med traditionelle pulverbedfusionsmaskiner kan det anvendte metalpulver ikke genbruges igen og igen på grund af de høje temperaturer, det udsættes for, hvilket efterlader store mængder dyrt materiale spildt.

Et andet stort problemområde for pulverbedmaskiner er sikkerheden for den operatør, der håndterer metalpulver og gasser, der anvendes ved denne metode. Ved hjælp af XJet-maskinen er der et meget større sikkerhedsniveau uden resterende metalstøv, der kan inhaleres eller reagere på eksterne elementer. Alt Xjet-materiale opbevares i forseglede patroner, der indsættes i maskinen.

Den sidste vigtige fordel er det overordnede detaljeniveau og overfladebehandling, som ikke kræver nogen efterbearbejdning eller arbejdskrævende støttefjernelsesproces. Xjet bruger et understøttelsesmateriale, der ikke fastgør sig selv til udskriften og er let at brænde væk, når det anbringes i en ovn.

Gear med høj detalje

Med sin humongous opbygningsbakke på 500 mm x 250 mm x 250 mm kan XJet fremstille store til små detaljer med stor detaljer. Juryen er stadig ude, men med endnu ikke sendt nogen printere, vil vi se, om den lever op til hypen i 2017.

HP Multi-Jet Fusion

HP Jet Fusion 4200

HP's skridt ind i verdenen af ​​3D-udskrivning med sin HP Jet Fusion 4200 debut 3D-printer har ikke nøjagtigt været et stille skridt ind i branchen. Med sine store stander på messer og meddelelser i mainstream, er det ikke mange, der faktisk har fået hånden på det. Vi forventer, at 2017 er året, hvor Multi-Jet Fusion-drevne maskine kommer ud af skjul og begynder at fremstille dele til ingeniører og designere overalt i verden. HP har allerede bekræftet tre tyske forhandlere af maskinen i Europa sammen med mange andre over hele verden.

Maskinen bruger deres patenterede Multi Jet Fusion (MJF) -teknologi, der fungerer ved at dosere millioner af dråber kemisk middel pr. Sekund på et tyndt lag af pulveriserede materialer (lyder velkendt ... 2D), mens den straks hærdes. Det, der virkelig er unikt, er, at processen har muligheden for at indstille egenskaberne for hver enkelt volumetrisk pixel (eller som HP kalder det: “voxel”). Dette betyder, at du er i stand til at kontrollere de mekaniske og fysiske egenskaber gennem en del med evnen til at tilføje flere detaljer, inklusive farve- og strukturmekanik. Prisen på maskinen er $ 155.000, hvilket er konkurrencedygtigt i det industrielle rum, da de fleste nylonmaskiner spænder fra $ 200.000 til $ 500.000.

Hvad der gør HPs nye teknologi spændende er for første gang, du vil være i stand til at kontrollere de nøjagtige egenskaber for din del alt sammen i maskinen, hvilket gør den til den mest alsidige 3D-printer på markedet, hvis den gør, hvad den siger, at den vil gøre. HP har åbnet materialeplatformen til maskinen og opfordret tredjepart til at blive involveret og innovere nye materialer. Borte er dagene med prisudhugning med proprietære materialer, som vi er vant til fra giganter som HP. Termoplast er det første materiale, der kunne blive en overflod af nyttige materialer, der aldrig før blev brugt af ingeniører eller produktdesignere i additivfremstillingsområdet.

Nylon gearstruktur | Fuld farve kraftmodel

Arcam

Arcam EBM S400

Arcam har været lidt længere end de andre virksomheder fremhævede efter at have været børsnoteret i 1997 og produceret sin første maskine i 2002. Der er to grunde til at fremhæve denne teknologi i 2017. For det første er GE's overtagelse af Arcam tidligere i år, og for det andet er de to vigtigste markeder, det opererer på: Aerospace og Medical. GEs nye kontrollerende andel i Arcam vil gøre det muligt for den at påvirke selskabets retning, og den nye investering vil helt sikkert vise nogle større produkt- og teknologiske opdateringer i det kommende år.

Træ i pulverbedfusionsteknologi

Brancherne Arcam er aktive i er to nøglevertikaler, hvor 3D-udskrivning bliver mere udbredt: det medicinske tilfælde i form af implantater (50.000 ortopædiske implantater, der er lavet indtil videre af Arcam), og til funktionelle slutdele til luftfart. Med 3D-udskrivning af metaller, der forventes at vokse mere end noget andet område i branchen - med printersalg, der vokser med 48% og materialesalget vokser med 32% (IDTech-rapport) - gør det dette område endnu mere interessant for det kommende år.

EYs Global 3D Printing Report 2016

Elektronstrålesmeltning (EBM) er en proprietær additivproduktionsteknologi, der ejes af Arcam. Det fungerer ved hjælp af en højeffekt elektronpistol (op til 3.000 watt) til opvarmning af pulveriseret metalbygningsdele lag for lag. Når hvert lag er afsluttet, sænkes byggetanken, frisk pulver rakes over arbejdsoverfladen, og processen fortsætter, indtil komponenten er færdig. EBM som teknologi adskiller sig fra andre metalltyper af additivproduktion, da den ikke bruger lasere og argongas til at smelte metallet. Nøglen til EBM er den højenergiske elektronpistol, der smelter mange lag ned i stedet for bare overfladelaget, hvilket skaber stærkere, mere præcise dele.

Konsekvenserne af EBM-teknologi er enorme, da det er en af ​​de eneste måder at opbygge brugerdefinerede implantater, som kroppen er mindre tilbøjelige til at afvise. Disse titaniumimplantater indeholder porøse områder, der letter knoglevækst og kan designes med det i tankerne. Ingen efterbehandling er nødvendig, i modsætning til tidligere forsøg på at skabe 3D-trykte implantater af metal, som havde brug for en belægning for at tilskynde knoglevækst. Luftfartssektoren ser ud til EBM takket være sin evne til at håndtere intense varme- og trykksituationer. Honeywell skaber dele til deres flymotorer og har brug for dele, der tåler over 1.000 ° C, hvilket gør EBM perfekt, når du bruger specifikke nikkelbaserede legeringer. Det forstyrrer også de traditionelle fremstillingsmetoder, som luftfartsselskaberne bruger, med hurtigere ledetider og langt mere komplekse geometrier til rådighed, hvilket sparer både tid og penge.

Kraniumsimplantat | Luftfartsindretning | Kuppelimplantat