למה זה שונה מהדפסת פלסטיק

הדפסת מתכת אינה גרסה חזקה יותר של הדפסת פלסטיק — היא תהליך מטלורגי. החומר עובר התכה והתמצקות מהירה, נוצרים מאמצים פנימיים, והמבנה הגבישי שנוצר שונה מזה של מתכת יצוקה או מגולגלת. מכאן שהחלק שיוצא מהמכונה אינו מוצר מוגמר אלא חומר גלם בצורה מוכנה, שדורש שרשרת שלמה של פעולות אחריו.

הטכנולוגיות המרכזיות

התכת אבקה במיטה

לייזר או אלומת אלקטרונים ממיסים אבקת מתכת שכבה אחר שכבה. זו הטכנולוגיה הבשלה ביותר, והיא מגיעה לצפיפות כמעט מלאה ולדיוק גבוה. החומרים הנפוצים: פלדת אל-חלד, סגסוגות אלומיניום, טיטניום, סגסוגות ניקל לטמפרטורות גבוהות, וקובלט-כרום ליישומים רפואיים. החיסרון — מחיר מכונה גבוה, זמן בנייה ארוך, ותומכות שנדרשות ומוסרות בעבודה.

ריתוך חוט מכוון

מפלס מתכת מותכת שכבה על שכבה, בקצב גבוה ובדיוק נמוך. מתאים לחלקים גדולים, לתיקון חלקים קיימים ולהוספת חומר על גוף בסיס. הגימור גס, ולכן החלק תמיד עובר עיבוד שבבי אחר כך, כמפורט בעיבוד שבבי.

הדפסת קשר וסינטור

מדפיסים חלק מאבקה מודבקת ואז מסנטרים אותו בתנור. מהיר וזול יחסית, אך החלק מתכווץ בתהליך הסינטור — התכווצות שחייבים לפצות עליה בתכן. מתאים לסדרות קטנות של חלקים לא קריטיים.

מה קורה אחרי ההדפסה

זה החלק שמפתיע יזמים. חלק מתכת מודפס עובר בדרך כלל: שחרור מאמצים בתנור לפני הסרה מהמצע, ניסור מהמצע, הסרת תומכות בעבודה ידנית או במכונה, טיפול תרמי להשגת התכונות המכניות, עיבוד שבבי של משטחי דיוק וקדחים, ולעיתים לחיצה חמה איזוסטטית לסגירת נקבוביות. כל שלב עולה כסף וזמן — ולכן העלות האמיתית של חלק מודפס במתכת גבוהה משמעותית ממחיר ההדפסה עצמו.

מתי זה מוצדק

  • גיאומטריה שאי אפשר לייצר אחרת — ערוצי קירור פנימיים העוקבים אחר משטח, מבנים סריגיים, ריבוי חללים. זהו המקרה החזק ביותר, ובו ההדפסה אינה חלופה אלא הדרך היחידה.
  • איחוד הרכבה — חלק אחד במקום שנים-עשר חלקים מרותכים. פחות משקל, פחות נקודות דליפה, ופחות שורות בעץ המוצר.
  • הקלת משקל — קריטי בתעופה, בחלל וברחפנים; ראו שיטות ייצור רחפנים.
  • שתלים והתאמה אישית — גיאומטריה שנגזרת מסריקה של המטופל, בשילוב עם חומרים ביו-תאימים.
  • חלקי חילוף למכונות ותיקות — יחד עם הנדסה הפוכה, זהו פתרון אמיתי לחלק שאי אפשר להשיג.

מתי לא

אם החלק פשוט וניתן לעיבוד שבבי — עיבוד שבבי כמעט תמיד יהיה זול, מדויק וחזק יותר. אם הכמות גדולה — יציקה או כבישה יביסו את ההדפסה בסדר גודל; ראו יציקת מתכת וכבישה. הדפסת מתכת אינה שיטת ייצור זולה; היא שיטת ייצור מאפשרת.

תכן להדפסת מתכת

שלושה כללים בסיסיים: לתכנן זוויות תלייה שמצמצמות תומכות, כי כל תומכת במתכת עולה בעבודה יקרה; להשאיר עודף חומר במשטחים שיעברו עיבוד; ולוודא שאבקה שנשארת בחללים פנימיים יכולה לצאת. ומעל הכול — לתכנן מחדש ולא להמיר: חלק שתוכנן ליציקה והודפס כמו שהוא מבזבז את כל היתרון. תמיכה בהחלטות האלה מגיעה מניתוח מאמצים וסימולציה ומתכנון לייצור מוצרים ממתכת.

רוצים להפוך רעיון למוצר? צרו קשר עם צוות פרוג'קטס האוס בע"מ – טלפון: 054-8936922 | דוא"ל: info@projects-house.com – ונשמח ללוות אתכם משלב הרעיון ועד המדף.