Processo de impressão 3D de metal em 3 etapas
A impressão 3D em metal abre um mundo inteiramente novo de recursos de manufatura para tecnologia e negócios. Ele elimina a necessidade de gastos com ferramentas, o que reduz drasticamente o custo por peça e oferece liberdade geométrica por meio de processos aditivos. Além disso, a impressão 3D em metal permite a automação porque as impressoras podem produzir peças automaticamente a partir de arquivos de design.
Fabricantes de ponta já estão usando essa tecnologia para criar protótipos de peças de metal impressas em 3D ou imprimir peças de reposição sob demanda.
Mas como tudo funciona? Pedimos ao engenheiro de aplicações Tripp Burd que nos conduzisse por todo o processo de impressão 3D em metal Markforged neste vídeo, onde vamos desde o design até a peça metálica funcional.
Etapa 1:Imprimir
Cada peça impressa em 3D começa em CAD, onde você projeta sua peça. Em seguida, você exporta para STL e carrega no Eiger. Eiger é um sistema de gerenciamento de impressão e fatiamento baseado em nuvem que acompanha todos os produtos Markforged. O Eiger configura automaticamente sua peça com base no material e na impressora que você está usando para o trabalho.
Quando o Eiger corta sua peça, ele é ampliado para compensar o encolhimento e a deformação nos processos posteriores. Eiger então divide sua peça em camadas discretas e identifica recursos salientes e constrói suportes e uma jangada sob sua peça.
Eiger também monitora o progresso da peça de metal em cada estágio do processo. Depois de preparar a impressão com o software de impressão, é hora de passar para a própria impressora 3D de metal, a Metal X.
Antes de iniciar uma impressão, o Metal X mapeia e nivela automaticamente a base de impressão usando um processo de toque de bico exclusivo para garantir que a primeira camada seja impressa corretamente. A impressão é feita de dois materiais armazenados na câmara aquecida localizada na parte superior da impressora. O primeiro material é o metal e o segundo é um antiaderente de cerâmica. Este material de filamento é um pó metálico suspenso com segurança em um aglutinante de plástico de duas partes. O filamento é aquecido e extrudado na placa de impressão, onde a peça é construída camada por camada. O material removível é extrudado como uma interface entre a peça e seus suportes, de forma que, assim que a peça sair do forno, seja fácil de remover.
Ao contrário de outros sistemas de impressão 3D de metal, o processo Metal X não usa pó de metal solto, resultando em um fluxo de trabalho mais seguro e econômico.
O sistema Markforged Metal X é capaz de imprimir em aço inoxidável 17-4 PH, aços ferramenta H13, A2 e D2, cobre e Inconel 625, junto com vários outros materiais atualmente em desenvolvimento. Você pode alternar facilmente entre os materiais com uma troca rápida.
Assim que a impressão de sua peça for concluída, a impressora irá notificá-lo por e-mail. Neste ponto, você pode ir até a impressora, remover a peça da folha de impressão e limpar a base.
Nesta fase, a parte impressa está na forma verde. A próxima etapa, vamos colocá-lo em lavagem para o processo de decapagem.
Etapa 2:Lavar
No estágio de lavagem, o Wash-1 da Markforged remove o primeiro estágio do material de ligação. A parte verde é retirada da impressora e colocada no cesto de lavagem, que é então baixado para o solvente.
Os tempos de lavagem variam durante esta fase, de algumas horas a alguns dias, dependendo da região mais espessa da sua parte. Depois que a lavagem for concluída, você terá uma parte marrom. Em seguida, passamos para o processo de sinterização.
Etapa 3:Sinter
A sinterização transforma uma parte marrom em uma parte totalmente metálica. Para fazer isso, a temperatura é aumentada lentamente para queimar os vestígios de material de ligação remanescente. À medida que a temperatura sobe mais perto do ponto de fusão do material, as partículas de metal se fundem para criar uma peça de metal forte.
O Markforged Sinter-2 é um forno projetado para séries de produção de médio volume e peças impressas maiores. O Sinter-2 e outros fornos de sinterização Markforged usam uma retorta sem carbono para garantir a qualidade da peça e os padrões de composição da liga sejam atendidos para as peças acabadas.
Cada corrida leva cerca de um dia e pode ser monitorada remotamente usando o software Eiger. Depois de concluída a execução, a bandeja de incubação com as peças de metal acabadas pode ser removida do forno. Depois de retiradas da balsa, essas peças estão prontas para uso.
Na fornalha, a camada de material de liberação impresso entre suportes, jangadas e a parte da impressora se transforma em pó. Isso permite que a estrutura seja fixada à jangada para controlar melhor o encolhimento e a precisão ao longo do processo, mas também uma fácil liberação após a sinterização.
Nesta fase, sua peça está totalmente sinterizada e pronta para ser utilizada. Ela pode ser pós-usinada, polida ou de outra forma processada conforme necessário para a aplicação final, mas em muitos usos a precisão e resistência da peça após este processo significa que ela está pronta para instalação.
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Por meio desse processo, você pode ver como a impressão 3D de metal fornece um método seguro e econômico de manufatura aditiva de metal. Esses processos já estão impulsionando a inovação na manufatura enxuta. Saiba mais sobre os melhores materiais para impressão 3D em metal e a história da impressão 3D.
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