3D Metalldruck

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Ich habe mich über 3D-Metalldruck (Stahl, Aluminium) gewundert, aber nach einer kurzen Recherche bei Google habe ich nur zu teure Drucker gefunden (Markforged, Desktop Metal und einige andere Industriedrucker). Gibt es einen günstigeren Drucker, der Metallteile auf dem Markt drucken kann?

metal-printing Martin Bariak
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Sie können Kunststoffmodelle drucken, die Ton- / Sandformen herstellen, die das Metallteil gießen.
Dandavis
Ein kurzer Blick auf die markierungsgeschmiedeten Maschinen sieht aus, als würden sie hochfeste Kunststoffe drucken - nicht Metall.
cmm
Willkommen auf der 3D Printing StackExchange-Website! Es gibt hier viele Leute, die den 3D-Druck und die damit verbundenen Ökosysteme verstehen.
cmm
Ein Schweißroboter sollte den Trick machen. Beachten Sie, dass das Drucken / Schweißen von Aluminium ziemlich schwierig ist, das Endprodukt porös ist und ich nur wenige gute "Filamente" gehört habe. Beachten Sie auch die großen Spannungen in der Bauplatte, die zu einer Verformung der Zoll dicken Edelstahlplatten führen (wir drucken starke, hoch hitzebeständige Legierungen).
0scar
Es ist zwar nicht billig, aber Sie können Metallteile von Sculpteo (und wahrscheinlich einigen anderen Online-Druckern wie Shapeways et al.) Herstellen.
Eidylon

Antworten:

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Das Drucken von Metall (direkt) erfolgt hauptsächlich in zwei Arten:

  • Lasersintern (LS), bei dem eine Metallverbindung oder -legierung in Form gesintert wird. Beispielsweise wird Wolframcarbid lasergesintert. Übliche Abkürzungen sind SLS, DMLS und SMLS, aber auch andere tauchen auf.
  • Laserschmelzen, bei dem der Laser das Metall tatsächlich an Ort und Stelle schmilzt. DMLS / DMLM (direktes Schmelzen von Metalllasern) und SLM (Selective Laser Melting) stehen derzeit an der Spitze der Entwicklung.

Es gibt einen Nebenmarkt für ein spezielles Setup, das Objekte schweißt und das gesamte Objekt zu einer einzigen Schweißnaht macht, aber das ist (genau genommen) kein Druck, sondern Schweißen.

Was die Verfügbarkeit von OpenSource-Maschinen verhindert: Patente , mehr Patente und noch mehr Patente laufen noch, und einige dieser Patente enthalten Teile, die für den Metalldruck wesentlich sind, sodass sie gesperrt sind. Nur wenige Schlüsselpatente für Laserschmelzen / Lasersintern / Laserschmelzen wie dieses sind bisher überhaupt abgelaufen. Einige der heutzutage relevanten Patente für den METAL-Druck wie dieses (exp: ~ 2019-2024), dieses (exp: ~ 2037) oder dieses neue (exp: ~ 2035) haben noch Jahre Zeit, daher wird es einige Zeit dauern.

Ein weiterer Faktor ist der Markt: Es gibt nur einen kleinen Markt für Hobbyisten, die Metalldrucker fordern, während die industrielle Nachfrage groß ist und die Industrie bereit ist, viel Geld zu zahlen. Daher besteht für die großen Unternehmen nur ein geringer Druck, kleine Maschinen herzustellen, während die Open-Source-Gruppen Wege entwickeln müssen, um die richtigen Ergebnisse zu erzielen, ohne Patente zu brechen.

Eine ausführlichere Geschichte des Metalllaserdrucks (und ein wenig mehr Hilfe, welche Patente tatsächlich für die Industrie relevant sind) finden Sie hier .

Trish
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Anzalone und seine Freunde haben einen kostengünstigen Open-Source-Metall-3D-Drucker in IEEE Access veröffentlicht :

Dieses Papier berichtet über die Entwicklung eines Open-Source-3D-Metalldruckers. Der Metall-3D-Drucker wird mit einem Open-Source-Mikrocontroller gesteuert und ist eine Kombination aus einem kostengünstigen handelsüblichen Gas-Metall-Lichtbogenschweißgerät und einem Derivat des Rostock, einem Deltabot RepRap. Die Stückliste, die elektrischen und mechanischen Konstruktionsschemata sowie die grundlegenden Konstruktions- und Betriebsverfahren werden bereitgestellt.

Tippfehler
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FFF / FDM

Sie können ein Metallobjekt durch Metallguss oder mit einem speziellen Filament erstellen, das Metallteile enthält.

Metallfaden

Sie drucken mit einem speziellen Filament, das aus einer Mischung von Metall und Kunststoff besteht. Nach dem Drucken erhitzen Sie das Objekt auf 450 ° C, um Kunststoff abzubrennen und Metallkörner zusammenzuschmelzen. Du brauchst einen Ofen. DIY Ofen ist etwa 150 $.

Vor dem Ofenprozess gedrucktes Objekt

Nach dem Ofenprozess nachbearbeitet

Das einzige Filament, das ich kenne, ist Filamet von The Virtual Foundry . CopperFill von ColorFabb enthält nur 30% Metall gegenüber Filamet mit 80%.

Denken Sie daran, dass diese Filamente ziemlich dicht sind, was 1 kg Spulen ziemlich "kürzer" und damit noch teurer macht!

Casting

Diese Methode ist für Wachsausschmelzguss sehr geschlossen . Kurz gesagt, Sie drucken ein Objekt, umgeben es mit Ton / grünem Sand, erhitzen es, um Plastik auszubrennen, und gießen flüssiges Metall hinein.

Sie können ein Beispiel für diese Technologie auf Youtube finden , aber die Methode ist fast die gleiche wie beim Wachsausschmelzguss.

RepRap-Experimente

Ich habe einige Metalldruckexperimente im RepRap-Projekt gefunden, sie aber nicht im Detail untersucht.

Bronze Paste & Paste Extruder

Dies ist nur eine Idee: Sie könnten wohl einen FFF-Drucker mit Pastenextruder nehmen und mit einer Paste drucken, die eine große Menge Metall in einer Paste enthält. Anschließend wird der Druck in einem Ofen verarbeitet.

Industrielle Technologien

Hier ist eine Liste der Metalldrucktechnologien von all3p.com. Ein Beispiel aus der Liste:

amra
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Sie können Lost-PLA-Feinguss machen. Die eigentliche Ausrüstung dafür ist teuer, es sei denn, Sie sind bereit, Ihre eigene DIY-Schmiede zum Schmelzen von Aluminium zu erstellen.

Probieren Sie es aus, Sie benötigen dafür keinen speziellen Drucker.

Es gibt auch eine Möglichkeit, Ihre Drucke mit Metall zu beschichten, für das elektrischer Strom und einige böse Chemikalien erforderlich sind. Alternativ ist dies jedoch möglich.

Chris Diel
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