3D金属印刷


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私は3D金属印刷(鋼、アルミニウム)について不思議に思っていましたが、Googleでの短い調査の結果、高すぎるプリンター(マークフォージド、デスクトップメタル、その他いくつかの工業用プリンター)しか見つかりませんでした。金属部品を印刷できる安価なプリンターはありますか?


金属部分を鋳造する粘土/砂型を作るプラモデルを印刷できます。
dandavis

markforgedマシンをざっと見てみると、金属ではなく高強度プラスチックを印刷しているように見えます。
cmm

3DプリンティングStackExchangeサイトへようこそ。3Dプリンティングとそれに関連するエコシステムを理解している人はたくさんいます。
cmm

溶接ロボットは、トリックを行う必要があります。蒸着アルミニウムの印刷/溶接はかなり困難であり、最終製品は多孔質であり、良い「フィラメント」はほとんどないと聞いています。また、ビルドプレートに大きな応力が加わり、厚さ1インチのステンレス鋼プレートが変形することにも注意してください(強力で耐熱性の高い合金を印刷します)。
0scar

安くはありませんが、Sculpteo(およびShapewaysなどのオンラインプリンターの一部)で製造された金属部品を入手できます。
eidylon

回答:


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金属の(直接)印刷は、主に2つのタイプで行われます。

  • レーザー焼結(LS)。金属化合物または合金を焼結して成形します。たとえば、炭化タングステンはレーザー焼結です。一般的な省略形はSLS、DMLS、およびSMLSですが、他のものも出現します。
  • レーザー溶融。レーザーが実際に金属を精錬してスポットします。DMLS / DMLM(ダイレクトメタルレーザー(s)メルティング)とSLM(選択的レーザーメルティング)は現在開発のトップです。

オブジェクトを溶接してアイテム全体を1つの溶接にする特別な設定のサイドマーケットがありますが、これは(厳密に言えば)印刷ではなく、溶接です。

オープンソースマシンの可用性を妨げているもの:特許より多くの特許さらにはより多くの特許がまだ実行中であり、これらの特許の一部には金属印刷に不可欠な部品が含まれているため、除外されています。このようなレーザー溶融/レーザー焼結/レーザー溶融のいくつかの主要な特許のみが、現在まで有効期限が切れていました。このようなMETAL印刷に関連する最近の特許の一部(exp:〜2019-2024)、これ(exp:〜2037)、またはこの新しいもの(exp:〜2035)にはまだ数年かかるため、しばらく時間がかかります。

もう1つの要因は市場です。産業の需要が大きく、業界が大きなお金を払う用意がある一方で、金属プリンターを要求する愛好家には小さな市場しかありません。したがって、オープンソースグループは、特許を壊さずに適切な結果を得る方法を開発する必要がある一方で、大きなマシンに小さなマシンを作るという圧力はほとんどありません。

金属レーザー印刷のより完全な歴史(およびどの特許が実際に業界に関連するかについてのもう少しの助け)は、ここで見つけることができます


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Anzaloneとその仲間は、IEEE Accessで低コストのオープンソースメタル3-Dプリンターを公開しまし

このペーパーでは、オープンソースのメタル3Dプリンターの開発について報告します。金属3Dプリンターは、オープンソースのマイクロコントローラーで制御され、低コストの商用ガスメタルアーク溶接機とRobotの派生品であるDeltabot RepRapを組み合わせたものです。部品表、電気的および機械的設計の回路図、および基本的な構造と操作手順が提供されます。


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FFF / FDM

金属鋳造または金属部品を含む特殊なフィラメントを使用して、金属オブジェクトを作成できます。

金属フィラメント

金属とプラスチックの混合物を含む特殊なフィラメントで印刷します。印刷後、オブジェクトを450°C前後に加熱して、プラスチックを燃やし、金属粒子を溶かします。窯が必要です。DIY窯は約150ドルです。

キルン工程前 印刷物

キルン工程後 後処理

私が知っている唯一のフィラメントは、The Virtual FoundryのFilametです。ColorFabbのCopperFillには、80%を含むFilametとは反対の金属がわずか30%含まれています。

これらのフィラメントはかなり密度が高いため、1kgのスプールはかなり「短く」なり、したがってさらに高価になることに注意してください。

鋳造

この方法は、ロストワックス鋳造に非常に近いものです。簡単に言えば、オブジェクトを印刷し、それを粘土/緑の砂で囲み、加熱してプラスチックを燃やし、液体金属を注ぎます。

YouTubeでこの技術の例を見つけることができますが、方法はロストワックスの鋳造とほとんど同じです。

RepRap実験

RepRapプロジェクトでいくつかの金属印刷実験を見つけましたが、それらの詳細については調べていません。

ブロンズペースト&ペースト押出機

これは単なるアイデアです。間違いなく、ペースト押出機付きのFFFプリンターを使用して、ペーストに大量の金属を含むペーストで印刷することができます。その後、印刷物は窯で処理されます。

産業技術

all3p.comメタルプリントテクノロジーのリストを次に示します。リストの例:


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ロストPLAインベストメント鋳造を行うことができます。アルミニウムを溶かすための独自のDIYフォージを作成するつもりがない限り、実際のギアは高価です。

それをチェックしてください、あなたはそれをするために特別なプリンターを必要としません。

プリントを金属でコーティングする方法もあります。これには、電流といくつかの厄介な化学物質が必要ですが、別の方法として可能です。

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