Aluminijske legure imaju prednosti visoke čvrstoće, otpornosti na koroziju i velike mogućnosti recikliranja, te se smatraju idealnim materijalima za lagane automobile. Proizvođači su koristili 3D ispis plus aluminijske legure za razvoj posebnih dijelova uključujući složene geometrije i konformne kanale za hlađenje. Međutim, zbog niske ekonomske koristi, ova tehnologija nije naširoko korištena u proizvodnji automobila, a lijevanje i otvaranje kalupa još uvijek su glavne metode proizvodnje. Kako riješiti visoku cijenu 3D ispisa i istinski ga promovirati u masovnu proizvodnju prilika je i izazov za tvrtke koje se bave 3D ispisom.
Alloy Enterprises, startup koji se bavi 3D ispisom, razvio je novi proces 3D ispisa dizajniran za isporuku aluminijskih dijelova visoke učinkovitosti pune gustine, omogućujući proizvođačima skaliranje od izrade prototipa do masovne proizvodnje. Ovaj proces selektivnog difuzijskog lijepljenja, dizajniran za aluminij, koristi zaštićeni aluminij u ljuspicama kao sirovinu, a ne prah. Podrazumijeva se da će ovaj novi proces moći proširiti opseg proizvodnje, smanjiti troškove i poboljšati sigurnost i jednostavnost korištenja; u isto vrijeme, pomoći će 3D ispisu da dobije širu primjenu u vertikalama kao što su automobilska i industrijska industrija, te će naposljetku zamijeniti tradicionalne odljevke kao što su ljevaonice.
Prema masovnoj proizvodnji, materijal je ključ
Selektivno difuzijsko lijepljenje je postupak koji se temelji na pločama i predstavlja vrstu slojevite čvrste izrade. Što se tiče materijala, tvrtka nije izmislila novu proizvodnu metodu za proizvodnju svoje nove aluminijske sirovine, već ju je dobila korištenjem istog procesa valjanja aluminija koji se koristi za aluminijsku foliju i limenke soda. Rečeno je da je cijena 1/25 aluminijskog praha. Osim troškova, neupotreba praha također eliminira korake kao što su pečenje, prosijavanje i uklanjanje praha. Valjani aluminij nema opasnosti koje su svojstvene metalnom prahu, postupak ne zahtijeva zaštitnu opremu poput respiratora ili posebnog skladištenja i nema rizika od eksplozije materijala.
2 stroja surađuju, režu i lijepe
Za selektivno difuzijsko lijepljenje koristila su se 2 stroja. Prvi, nazvan Construct stroj, koristi laser za rezanje obrisa dijela i slaganje listova, zatim nanošenje inhibitora na određena područja materijala kako bi se formirale potpore. U isto vrijeme, stroj također može skenirati i pregledati svaki sloj kako bi osigurao kvalitetu proizvoda i poboljšao stopu uspješnosti ispisa.
Nakon što su oni gotovi, operater premješta dio na Bond stroj. U ovom stroju dijelovi prolaze kroz proces difuzijskog spajanja kako bi se listovi materijala spojili zajedno, osim područja premazanih inhibitorima. U procesu difuzijskog lijepljenja, listovi se slažu u jedan komad materijala, zatim se nosivi materijal uklanja i toplinski obrađuje kako bi se dobio završni dio.
Poput konvencionalnih odljevaka, sekundarna završna obrada može se obaviti pomoću CNC-a, ali 3D ispis može proizvesti složene geometrije i konformne kanale za hlađenje u usporedbi s lijevanjem. Osim toga, proizveden od aluminijskih legura visoke čvrstoće (kao što je 6061), njegova mehanička svojstva su bolja od tradicionalnih lijevanih dijelova, a potrebno vrijeme je kraće.
Kako bi se ostvarila stvarna ekonomska masovna proizvodnja metalnog 3D ispisa, potrebno je više novih tehnologija. Slične inovacije očekujemo i od domaćih poduzeća, što će donijeti još iznenađenja budućem tržištu 3D ispisa.