לסגסוגות אלומיניום יש את היתרונות של חוזק גבוה, עמידות בפני קורוזיה ויכולת מיחזור חזקה, והן נחשבות לחומרים אידיאליים עבור מכוניות קלות משקל. הדפסת תלת מימד בתוספת סגסוגות אלומיניום שימשו את היצרנים לפיתוח חלקים מיוחדים כולל גיאומטריות מורכבות ותעלות קירור קונפורמיות. עם זאת, בשל יתרונות כלכליים נמוכים, טכנולוגיה זו לא הייתה בשימוש נרחב בייצור רכב, ויציקה ופתיחת תבניות הן עדיין שיטות הייצור המרכזיות. כיצד לפתור את העלות הגבוהה של הדפסת תלת מימד ולקדם אותה באמת לייצור המוני הוא הזדמנות ואתגר עבור חברות הדפסת תלת מימד.
Alloy Enterprises, סטארט-אפ להדפסת תלת מימד, פיתחה תהליך חדש של הדפסת תלת מימד שנועד לספק חלקי אלומיניום צפופים מלאים בתפוקה גבוהה, המאפשר ליצרנים לבצע קנה מידה מאב-טיפוס לייצור המוני. תהליך הדבקת דיפוזיה סלקטיבי זה, המיועד לאלומיניום, משתמש באלומיניום פתית קנייני כחומר הגלם, ולא באבקה. מובן שתהליך חדש זה יוכל להרחיב את היקף הייצור, להפחית עלויות ולשפר את הבטיחות וקלות השימוש; במקביל, זה יעזור להדפסת תלת מימד להשיג יישום רחב יותר באנכיים כגון רכב ותעשייתי, ובסופו של דבר יחליף יציקות מסורתיות כגון כלי יציקה.
לקראת ייצור המוני, החומר הוא המפתח
הדבקת דיפוזיה סלקטיבית היא תהליך המבוסס על יריעות שהוא סוג של ייצור מוצק שכבות. מבחינת חומרים, החברה לא המציאה שיטת ייצור חדשה לייצור מאגר האלומיניום החדש שלה אלא השיגה אותו באמצעות אותו תהליך גלגול אלומיניום המשמש לרדיד אלומיניום ופחיות סודה. אומרים שהעלות היא 1/25 מאבקת האלומיניום. בנוסף לעלות, אי שימוש באבקה מבטל גם שלבים כמו אפייה, ניפוי וניקוי אבקה. לאלומיניום מגולגל אין את הסכנות הטמונות באבקות מתכת, התהליך אינו מצריך ציוד מיגון כגון מכונות הנשמה או אחסון מיוחד, ואין סכנת פיצוץ חומרים.
2 מכונות משתפות פעולה, חותכות ומדביקות
הדבקת דיפוזיה סלקטיבית השתמשה ב-2 מכונות. הראשון, הנקרא מכונת Construct, משתמש בלייזר כדי לחתוך את קווי המתאר של חלק ולערום את היריעות, ולאחר מכן להחיל מעכב על אזורים מסוימים של החומר כדי ליצור תומכים. במקביל, המכונה יכולה גם לסרוק ולבדוק כל שכבה כדי להבטיח את איכות המוצר ולשפר את שיעור ההצלחה של ההדפסה.
לאחר השלמתם, המפעיל מעביר את החלק למכונת בונד. במכונה זו, החלקים עוברים תהליך הדבקת דיפוזיה כדי להתיך יריעות חומר יחד, למעט האזורים המצופים במעכבים. בתהליך הדבקת דיפוזיה, היריעות מוערמות לפיסת חומר אחת, ואז חומר התמיכה מוסר ומטופל בחום כדי לקבל את החלק הסופי.
כמו יציקות קונבנציונליות, גימור משני יכול להיעשות על ידי CNC, אך הדפסת תלת מימד יכולה לייצר גיאומטריות מורכבות ותעלות קירור קונפורמיות בהשוואה ליציקה. בנוסף, מיוצר עם סגסוגות אלומיניום בעלות חוזק גבוה (כגון 6061), התכונות המכניות שלו עדיפות על חלקי יצוק מסורתיים, והזמן הנדרש קצר יותר.
על מנת לממש את הייצור ההמוני הכלכלי האמיתי של הדפסת תלת מימד מתכת, יש צורך בטכנולוגיות חדשות נוספות. אנו מצפים גם לחידושים דומים ממפעלים מקומיים, שיביאו הפתעות נוספות לשוק הדפסת התלת מימד העתידי.