Hliníkové slitiny mají výhody vysoké pevnosti, odolnosti proti korozi a vysoké recyklovatelnosti a jsou považovány za ideální materiály pro lehké automobily. 3D tisk a hliníkové slitiny používají výrobci k vývoji speciálních dílů včetně složitých geometrií a konformních chladicích kanálů. Vzhledem k nízkým ekonomickým výhodám však tato technologie nebyla široce používána ve výrobě automobilů a odlévání a otevírání forem je stále hlavní výrobní metodou. Jak vyřešit vysoké náklady na 3D tisk a skutečně jej prosadit do sériové výroby, to je příležitost a výzva pro společnosti zabývající se 3D tiskem.
Alloy Enterprises, startup v oblasti 3D tisku, vyvinul nový proces 3D tisku navržený tak, aby poskytoval vysoce výkonné hliníkové díly s plnou hustotou, což výrobcům umožňuje škálovat od prototypování až po hromadnou výrobu. Tento proces selektivního difúzního spojování, navržený pro hliník, používá jako surovinu proprietární vločkový hliník spíše než prášek. Rozumí se, že tento nový proces bude schopen rozšířit rozsah výroby, snížit náklady a zlepšit bezpečnost a snadnost použití; zároveň to pomůže 3D tisku získat širší uplatnění ve vertikálách, jako je automobilový průmysl a průmysl, a nakonec nahradí tradiční odlitky, jako je odlévací řemeslo.
Pro sériovou výrobu je klíčový materiál
Selektivní difúzní spojování je proces na bázi listu, který je typem vrstvené pevné výroby. Pokud jde o materiály, společnost nevynalezla novou výrobní metodu pro výrobu své nové hliníkové suroviny, ale získala ji pomocí stejného procesu válcování hliníku, jaký se používá u hliníkové fólie a plechovek od sody. Říká se, že cena je 1/25 hliníkového prášku. Kromě nákladů, nepoužívání prášku také eliminuje kroky, jako je pečení, prosévání a odstraňování prášku. Válcovaný hliník nepředstavuje nebezpečí spojená s kovovými prášky, proces nevyžaduje ochranné prostředky, jako jsou respirátory nebo speciální skladování, a nehrozí nebezpečí výbuchu materiálu.
2 stroje spolupracují, stříhají a lepí
Selektivní difúzní lepení používaly 2 stroje. První, nazvaný stroj Construct, používá laser k řezání obrysu součásti a stohování listů, poté aplikuje inhibitor na určité oblasti materiálu pro vytvoření podpěr. Současně může stroj také skenovat a kontrolovat každou vrstvu, aby zajistil kvalitu produktu a zlepšil úspěšnost tisku.
Jakmile jsou dokončeny, operátor přesune díl do stroje Bond. V tomto stroji procházejí díly procesem difúzního spojování, aby se spojily vrstvy materiálu, s výjimkou oblastí potažených inhibitorem. V procesu difúzního spojování jsou listy naskládány do jednoho kusu materiálu, poté je nosný materiál odstraněn a tepelně zpracován, aby se získal konečný díl.
Stejně jako konvenční odlitky lze sekundární dokončování provádět pomocí CNC, ale 3D tisk může ve srovnání s odléváním vytvářet složité geometrie a konformní chladicí kanály. Navíc je vyroben z vysoce pevných hliníkových slitin (jako je 6061), jeho mechanické vlastnosti jsou lepší než u tradičních litých dílů a potřebný čas je kratší.
Aby bylo možné realizovat skutečnou ekonomickou masovou výrobu kovového 3D tisku, je zapotřebí více nových technologií. Podobné novinky očekáváme i od tuzemských podniků, které přinesou na budoucí trh 3D tisku další překvapení.