6 Next Gen Teknologi Cetak 3D Yang Dapat Mengubah Segalanya

6 Next Gen Teknologi Cetak 3D Yang Dapat Mengubah Segalanya

Teknologi printer 3d kini telah digunakan oleh situs judi bola tangkas dan kami disini akan memberikan inforamsi seputar pencetakan 3D telah ada selama 30 tahun terakhir, berangsur-angsur berkembang sedikit demi sedikit sampai, sekitar tahun 2009 atau lebih, rilis komersial printer 3D open-source yang murah memperbaharui minat publik terhadap teknologi yang menarik ini. Akibatnya, tidak hanya mesin entry-level ini menerima banyak hype media, tetapi teknologi industrial additive manufacturing (AM) memiliki keuntungan tersendiri.

Tidak hanya produsen mesin AM industri yang ada mendorong teknologi mereka ke ekstrem, tetapi serangkaian start-up telah muncul dengan proses yang berpotensi revolusioner untuk pencetakan 3D dengan bahan-bahan baru dengan kecepatan baru dengan cara yang sama sekali tidak terpikirkan. Di sini ENGINEERING.com memberikan ikhtisar dari hanya enam teknologi paling menarik yang telah muncul pada tahun 2015 dan 2016.

Pencetakan 3D CLIP Carbon

Sementara ada beberapa proses pencetakan 3D baru yang telah muncul di industri selama dua tahun terakhir, proses Carbon’s Continuous Liquid Interface Production (CLIP) mungkin menjadi teladan dari pencetakan 3D generasi berikutnya. Terungkap saat TED Talk oleh CEO perusahaan pada tahun 2015, CLIP menunjukkan kemampuan untuk mengatasi salah satu kelemahan terbesar pencetakan 3D hingga saat ini: kecepatan.

Melalui penggunaan jendela yang dapat menyerap oksigen antara mesin LED khusus perusahaan dan tong resinnya, Carbon mampu mencetak objek lengkap dalam waktu kurang dari 10 menit. Bagian-bagian “ditanam,” seperti yang Carbon katakan, keluar dari tong resin tanpa garis lapisan yang dapat dilihat yang terkait dengan proses pencetakan 3D lainnya.

Selama keberadaannya, permulaan Lembah Silikon menerima pendanaan $ 222 juta, termasuk $ 81 juta baru-baru ini dari GE. Alasan di balik investasi ini: kemampuan untuk mencetak bagian ujung 3D hampir secara instan.

Melalui proses fotocuring dua langkah, bagian-bagian yang dibuat dengan CLIP mampu menunjukkan karakteristik mekanik yang setara dengan barang cetakan injeksi. Sifat tanpa lapisan dari proses CLIP menghasilkan kekuatan isometrik di seluruh bagian — yaitu, kekuatan yang sama di semua arah. Langkah curing kedua memungkinkan aktivasi properti lebih lanjut, seperti kekakuan atau fleksibilitas yang lebih besar.

Saat ini, sejumlah perusahaan besar menggunakan CLIP untuk membuat prototipe suku cadang dan bahkan memproduksi beberapa komponen akhir. Johnson & Johnson belum mengungkapkan secara pasti bagaimana teknologi tersebut digunakan, tetapi telah mengisyaratkan bahwa peralatan medis khusus ada dalam campuran. BMW mengandalkan proses Carbon untuk mencetak papan nama kustom 3D untuk MINI Coopers dan suku cadang prototipe untuk kendaraan lain. Ford dan Delphi Automotive juga memanfaatkan CLIP untuk prototipe.

XJet

Di RAPID 2016, sebuah perusahaan Israel bernama XJet memamerkan teknologi NanoParticle Jetting (NPJ) untuk pertama kalinya di depan umum. Prosesnya luar biasa. NPJ pertama-tama mengendapkan tinta logam nanopartikel dari printhead piezoelektrik ke substrat. Suhu panas dari ruang pembuatan yang dipanaskan menyebabkan zat cair menguap, meninggalkan partikel-partikel logam untuk mengikat bersama. Setelah selesai, cetakan ditempatkan ke dalam oven untuk selanjutnya disinter menjadi bagian logam yang sangat padat.

Apa yang sangat menarik tentang proses ini adalah dapat mencapai resolusi lapisan 1 mikron yang belum pernah terjadi sebelumnya. Terlebih lagi, ia melakukan ini dengan bahan pendukung khusus yang benar-benar terbakar selama proses sintering. Apakah ini berarti bahwa bagian-bagian dapat dicetak dengan geometri yang sangat kompleks yang tidak mungkin dengan teknik pencetakan logam 3D lainnya.

Biasanya dalam proses pencetakan 3D logam lainnya, seperti pengendapan energi terarah atau peleburan laser selektif, struktur pendukung yang diperlukan untuk fitur desain seperti overhang dicetak dan kemudian dipotong dengan mesin CNC. Dengan NPJ, bagaimanapun, tidak ada post-processing tambahan yang diperlukan, selain dari sintering. Pada gilirannya, dimungkinkan untuk bergerak cetak 3D, bagian logam, seperti roda gigi yang saling terkait, dalam satu bangunan.

Teknologi ini juga fleksibel, seperti yang ditunjukkan XJet baru-baru ini di formnext pada bulan November, kemampuan untuk mencetak bagian keramik 3D dengan teknologi yang sama.

Multi Jet Fusion HP

2016 juga akan diingat dalam buku sejarah pencetakan 3D sebagai tahun dimana HP secara resmi memasuki industri ini dengan teknologi Multi Jet Fusion (MJF). Dengan MJF, zat pengikat dan bahan perincian disimpan pada lapisan bubuk, yang kemudian menyatu bersama dengan satu set lampu inframerah.

Saat printer pertama dikirim ke pelanggan pada akhir 2016, proses ini dapat menghasilkan komponen nilon 10 kali lebih cepat dari mesin selektif laser sintering (SLS). Penggunaan bedengan bedak memungkinkan kemampuan untuk mencetak kompleksitas geometris yang sama mungkin dengan SLS, tetapi dengan hasil yang lebih kuat. Namun, ini baru permulaan.

HP telah menunjukkan beberapa kemungkinan MJF yang menarik di masa depan yang akan tersedia untuk umum dengan rilis berikutnya. Dengan memperkenalkan tinta tambahan untuk proses tersebut, pencetakan 3D dapat dilakukan dalam warna penuh, sesuatu yang tidak mungkin dilakukan dengan SLS, dan bahkan bahan fungsional. Di RAPID 2016, HP memamerkan kemampuan untuk mencetak komponen 3D dengan sirkuit tertanam. Dengan mencetak tinta konduktif 3D selama proses MJF, dimungkinkan untuk menghasilkan sensor stres yang berfungsi penuh dalam satu cetakan.

Bukti lain dari konsep yang diperlihatkan oleh tim HP termasuk keramik padat dan terperinci; Bagian warna yang dicetak 3D dengan kode AR bawaan, tetapi nyaris tidak terlihat; dan bagian-bagian dengan titik-titik kuantum yang tak terlihat untuk mencetak simbol yang dapat dibaca UV.

Pencetakan Serat Karbon 3D

Pencetakan serat karbon 3D mulai booming, meskipun hanya ada satu perusahaan di pasaran yang saat ini menawarkan penguatan serat karbon berkelanjutan. Markforged memulai tren pada tahun 2014 dengan teknologi continuous filament fabrikasi (CFF). CFF mampu meletakkan serat karbon kontinu dalam cetakan termoplastik, memungkinkan bagian yang kuat dan ringan tidak dapat dilakukan dengan proses lain.

Markforged akan segera menghadapi banyak kompetisi, baik dari para pemimpin industri dan pemula. Satu kejutan industri pada 2016 datang dari EnvisionTEC, yang sebelumnya dikenal dengan printer 3D dan bioprinter photopolymer. Di RAPID tahun ini, perusahaan meluncurkan mesin besar yang mampu mencetak 3D dengan penguat serat.

Proses, dijuluki manufaktur objek komposit laminasi selektif (SLCOM), menggunakan gulungan bahan penguat tenunan, seperti serat karbon atau fiberglass, pra-diresapi dengan termoplastik, seperti polyetherketoneketone atau nilon, sebagai bahan baku. Bahan ini dimasukkan ke dalam cetakan sebelum roller dipanaskan menekan lapisan material bersama-sama, melebur matriks termoplastik dari lapisan bersama-sama. Kepala inkjet secara bersamaan menyimpan lilin dan zat pengikat. Selanjutnya, pisau karbon yang dilengkapi dengan emitor ultrasonik memotong bahan lilin.

Setelah cetakan selesai, pintu ayun besar ke tempat cetak dibuka dan bagian tersebut dilepas. Bahan berlebih dilucuti, meninggalkan benda yang dicetak. SLCOM 1 adalah mesin pertama yang mampu mencetak 3D dengan teknologi SLCOM dan mampu mencetak bagian besar hingga 24 in x 30 in x 24 in (610 mm x 762 mm x 610 mm) dalam ukuran dan hingga 500 lb ( 226,8 kg). Mesin ini dijadwalkan akan dirilis pada Q4 2016 dengan banderol sekitar $ 1 juta.

Sebuah start-up baru yang dikenal dengan Impossible Objects memiliki metode sendiri untuk mencetak serat karbon 3D dan bahan penguat lainnya. Teknologi manufaktur aditif berbasis komposit perusahaan menempatkan cairan pada lembaran bahan penguat, seperti serat karbon, yang kemudian dibanjiri dengan bubuk termoplastik yang hanya menempel pada cairan yang disimpan. Bubuk kemudian ditiup atau disedot, dengan termoplastik hanya menempel pada area yang mewakili lapisan objek individu.

Ini diulangi dengan beberapa lembar bahan penguat yang mewakili setiap lapisan dari objek yang dicetak. Setelah selesai, lembaran ditumpuk, dikompresi dan dimasukkan ke dalam oven untuk menyatukan termoplastik bersama. Bahan berlebih dihilangkan dengan rendaman kimia atau peledakan pasir, hanya menyisakan objek yang dicetak.

Stratasys juga memiliki printer 3D serat karbon. Dikembangkan dengan Siemens, Demonstrator Komposit Robot 3D menggunakan lengan robot 6-sumbu untuk mencetak 3D serat karbon-plastik komposit ke atas meja putar 2-sumbu. Gerakan 8-sumbu ini memungkinkan pencetakan 3D dari hampir semua sudut, memungkinkan bagian isometrik.

Mengapa semua ini tertarik pada serat karbon? Bahannya bisa lebih ringan tetapi sama kuatnya dengan logam yang setara, seperti titanium; Namun, satu-satunya cara untuk memperkenalkan penguatan serat karbon ke benda-benda saat ini adalah padat karya dan mahal. Pencetakan 3D dengan serat karbon dapat memungkinkan untuk secara otomatis menghasilkan komponen khusus, sekali pakai atau kecil dengan biaya yang lebih murah.

Printer 3D Hibrida Besar

Printer 3D hibrid skala besar juga meningkat. Setelah pembuat mesin Cincinnati Inc. dan Oak Ridge National Laboratory (ORNL) bermitra untuk menciptakan printer 3D Big Area Additive Manufacturing (BAAM), banyak produsen CNC telah melompat ke pasar dengan mengambil sendiri pencetakan 3D ekstrusi skala besar. Bahkan, ORNL juga terlibat dengan beberapa perusahaan ini.

Sementara BAAM tidak memiliki router CNC built-in untuk fine-tuning termoplastik-cetakan serat karbon komposit, mesin ORNL selanjutnya akan. Dikembangkan dengan Alat Mesin Ingersoll, Wide dan High Additive Manufacturing (WHAM) akan memiliki kemampuan untuk mencetak objek 3D sebesar 23 kaki lebar 10 kaki tinggi 46 panjang. Dalam prosesnya, WHAM akan dapat mengganti kepala alat dengan router CNC untuk memotong plastik atau bahkan alat layup serat karbon untuk meletakkan penguatan serat karbon.

Pabrikan CNC, Thermwood Corporation, sedang mengembangkan pabrikan hybrid raksasa dengan sistem Large Scale Additive Manufacturing (LSAM). LSAM memiliki fitur pengekstrusi berdaya tinggi yang dicetak 3D ke media yang diam sementara gantry CNC kedua memotong objek yang dicetak ke bentuk akhirnya. LSAM dapat mencetak objek dengan lebar 10 kaki dan tinggi 10 kaki, tetapi ranjang dapat diperpanjang hingga 100 kaki atau lebih.

Kunci dari semua platform ini adalah extruders berdaya tinggi yang mampu mempercepat laju pengendapan yang diperlukan untuk mencetak objek besar 3D.

Printer 3D Elektronik

Cawan suci pencetakan 3D adalah kemampuan untuk membuat objek yang berfungsi penuh dalam satu bangunan, termasuk elektronik yang kompleks. Hanya ada beberapa mesin di pasaran yang mampu melakukan ini saat ini, termasuk Kit Pengembang Voxel8 dan DragonFly 2020 dari Nano Dimension.

Sementara sistem Voxel8 mampu mencetak plastik 3D dengan jejak konduktif, DragonFly 2020 terutama dirancang untuk membuat papan sirkuit cetak (PCB). Teknologi Voxel8 menggunakan printhead pneumatik untuk menyimpan tinta konduktif sementara extruder plastik mencetak filamen plastik ke substrat. Sistem dapat dijeda kapan saja untuk secara manual memasukkan komponen seperti transistor atau microchip.

DragonFly 2020, sebaliknya, menggunakan proses inkjet, mengalirkan bahan konduktif, seperti nanopartikel perak, dan photopolymer khusus lapis demi lapis sampai PCB selesai. Setelah dicetak, elektronik bantu, seperti transistor dan resistor, ditambahkan sehingga pengguna dapat menguji prototipe PCB yang sudah jadi. Karena fleksibilitas platform inkjet, Nano Dimension telah mulai menguji materi unik dengan sistem DragonFly, termasuk tinta tembaga dan bahkan sel punca. Baru-baru ini, perusahaan 3D mencetak jejak konduktif ke kain yang dirawat dengan perusahaan tekstil fungsional Eropa.

Semua perusahaan ini menunjukkan bahwa, sama menariknya dengan industri percetakan 3D, hanya akan menjadi lebih menarik dari sini. Semua teknologi ini masih dalam tahap awal dan, seiring perkembangannya, mereka akan membuat pencetakan 3D, dengan kata-kata Daft Punk, lebih baik, lebih cepat, dan lebih kuat.