Zaloguj się
Wszystkie
15 lipca 2025
28
1. Odlewanie metodą wosku traconego (ang. Lost Wax Casting, LWC) lub w drukowanych formach piaskowych
Metody te przypominają tradycyjne odlewanie metalu, jednak korzystają z nowszych metod przygotowania formy. Metoda wo3dsku traconego polega na wykonaniu najpierw modelu obiektu docelowego (metodą druku 3D lub metodą wtryskową) – zalecane są materiały o niskich temperaturach topnienia, takie jak PLA. Alternatywami dla PLA mogą być także takie materiały, jak PVA czy HIPS, ponieważ można je rozpuszczać w cieczach (woda, d-limonen). Następnie model jest zalewany masą odlewniczą lub gipsem i tworzona jest forma, z której usuwa się model poprzez wytopienie lub rozpuszczenie tworzywa modelu. Przy korzystaniu z wysokiej jakości mas odlewniczych jakość odlewu może być bardzo dobra, z dokładnym odwzorowaniem najmniejszych detali modelu.
Metoda bazująca na drukowanych formach piaskowych korzysta z piasku kwarcowego lub syntetycznego i techniki druku 3D, znanej jako natryskiwanie spoiwa (ang. binder jetting). Spoiwem mogą być: furan, fenol lub szkło wodne. W formie, przygotowanej jedną z wymienionych wyżej technik, odlewany jest metalowy element. Po zastygnięciu detalu musimy usunąć formę przez jej rozbicie lub rozpuszczenie. Choć opisane procesy wydają się dość skomplikowane, to w praktyce nie muszą być kosztowne. Wpływ na wynikową cenę będzie między innymi miało to, z jakiego metalu zamierzamy wykonać część. Jeśli planujemy użyć metali takich, jak aluminium czy brąz, sprawa jest w miarę prosta. Jednak w przypadku stali nierdzewnej czy tytanu cały proces się komplikuje – wymaga bowiem użycia droższych mas odlewniczych, specjalistycznych pieców i narzędzi.
Zakładając, że posiadamy drukarkę 3D, można przyjąć, że zakup materiałów do metody LWC to minimalnie około 1 tys. zł (piec, metal, masa odlewnicza). Technologia nie jest jednak łatwa i wymaga sporej wiedzy technicznej oraz doświadczenia.
2. Drukowanie z topionego włókna (ang. Fused Filament Fabrication, FFF)
Technologia FFF jest jedną z najnowszych i najprostszych. Opiera się na dopracowanej metodzie stosowanej w technologii FDM , a drukować z jej użyciem można na niemal każdej drukarce 3D – pod warunkiem posiadania stalowego ekstrudera i dyszy. Polega na wydrukowaniu kształtki przy zastosowaniu specjalnych filamentów, które składają się z ok. 90% z proszku metalowego i – w pozostałych ok. 10% – specjalnego spoiwa.
Odpowiednio podgrzany filament jest ekstrudowany i nakładany w kolejnych warstwach identycznie, jak w popularnej technologii FDM. W celu uzyskania dobrej adhezji należy nakleić taśmę kaptonową na stół drukarki 3D. Następnie wydrukowana kształtka jest poddawana procesom spiekania i czyszczenia. Podczas spiekania wytapiane jest spoiwo i następuje łączenie ziaren metalu. Etap ten może być prowadzony w piecu, w odpowiedniej dla danego metalu temperaturze.
Warto pamiętać, że części po spiekaniu zmniejszają wymiary o około 20% w osiach XY i 26% w osi Z.
Co ciekawe, w przypadku zakupu niektórych filamentów dostajemy także kupon na darmowe spiekanie i czyszczenie wydruków przez producenta. Cena takiego filamentu wynosi około 650 zł za kilogram, a poza nim – jeśli dysponujemy drukarką FDM – nie ma żadnych dodatkowych kosztów. Technologia jest stosunkowo prosta, jedyny problem mogą stanowić wydruki z zaawansowanymi podporami. Wtedy używamy specjalnego filamentu podporowego przeznaczonego do technologii FFF, musimy także zaopatrzyć się w drukarkę zdolną drukować dwoma filamentami naraz.
3. Warstwowy nadruk płynnego materiału (ang. Direct Ink Writing, DIW)
Do najprostszych technologii należy też dwuetapowa metoda DIW, określana mianem robocasting. W pierwszym etapie wytworzona jest kształtka poprzez warstwowe nanoszenie z dyszy płynnej pasty cząstek metalu z lepiszczem, wyciskanej np. ze strzykawki pod ciśnieniem, w temperaturze pokojowej. Kolejne warstwy pasty zastygają w powietrzu, tworząc trójwymiarowe ciało niezmieniające kształtu. Duże znaczenie w uzyskaniu dobrej jakości kształtki mają odpowiednie właściwości pasty, w szczególności jej lepkość, szybkość wiązania oraz wielkość sił wiążących. Zaletą procesu drukowania kształtki metodą DIW jest to, że nie wymaga on stosowania wysokiej temperatury.
Po zastygnięciu kształtka jest poddawana procesowi spiekania, podczas którego wytapiane jest spoiwo i następuje łączenie ziaren metalu. Podobnie jak w technologii FFF, także tutaj zachodzi zmniejszenie wymiarów, zależne od specyfikacji proszku. Stosując technologię DIW, musimy dokonać wyboru pomiędzy jakością a czasem druku, ponieważ ruchy w tej technologii odbywają się dosyć wolno (ze względu na ograniczenia pasty metalowej). Gdy decydujemy się na wyższą jakość, musimy wybrać dysze o mniejszej średnicy, lecz druk będzie wolniejszy. Niestety, opisywana technologia jest obecnie w fazie rozwoju, przez co trudno znaleźć na jej temat szczegółowe informacje w Internecie. Niemniej kilku hobbystów i firm sprawdziło ją w praktyce. Cena tej technologii na chwilę obecną wynosi od 2 tys. złotych (w przypadku kupna drukarki DIW do ceramiki, która też powinna się nadawać do wytwarzania detali metalowych), do nawet 30...40 tys. złotych (gdy drukarka jest wyższej jakości).
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
