La stampante 3D in metallo GMAW tecnologia di stampa 3D in metallo a basso costo e open source

Gli ingegneri del Michigan Tech sviluppano una stampante 3D in metallo GMAW open source a soli $ 1,200

Joshua Pearce, un prolifico ingegnere della Michigan Tech, ha lavorato allo sviluppo di una tecnologia di stampa 3D metal. Il progetto prevede l’hacking di un kit router CNC e una saldatrice di metallo inerte (MIG) per creare una stampante 3D metallica GMAW a basso costo.

In un recente articolo pubblicato da Pearce e dai suoi colleghi, l’ingegnere dettaglia le possibili applicazioni per il nuovo processo di stampa 3D metal . Includono il fissaggio di una parte danneggiata con la stampa 3D di un elemento metallico su di esso, la creazione di una parte con un substrato, la stampa 3D di oggetti ad alta risoluzione, la produzione di componenti near-net e la produzione di un “prodotto integrato” con una combinazione di polimero e acciaio 3D stampa.

La stessa stampante 3D in metallo si basa su un design open source ispirato alla stampante RepRap delta Rostock, solo che integra una  testina di stampa con saldatura ad arco in metallo (GMAW) , rendendo possibile la stampa 3D in metallo. La stampante 3D in metallo open source può essere prodotta per un minimo di $ 1,200.

L’innovativa stampante è progettata per utilizzare il filo di apporto come materiale, che è più facilmente accessibile rispetto alle polveri metalliche di qualità industriale. E sebbene la stampante non sia esattamente allo stesso livello dei sistemi AM metal basati su laser, Pearce e i suoi colleghi dicono che dimostra “buona adesione tra strati” ed è adatto per un buon numero di applicazioni.

È importante sottolineare che il suo basso costo può renderla accessibile alle piccole imprese e ai produttori .

“La maggior parte delle stampanti 3D in metallo disponibili sul mercato sono per applicazioni di fascia alta, che richiedono apparecchiature costose e utilizzano polveri di metalli fini relativamente pericolose”, si legge nello studio della Michigan Tech. “A causa del costo e della complicità della tecnologia, è inaccessibile per le piccole e medie imprese (PMI), fablabs e singoli produttori che sono interessati alla capacità di prototipare e realizzare prodotti finali in metallo utilizzando la tecnologia di produzione additiva”.

Tenendo presenti le applicazioni relative alle PMI, Pearce e il suo team si sono messi al lavoro per testare la loro stampante 3D in metallo GMAW per cinque diversi usi (elencati sopra). Per la prima applicazione della stampa 3D di una feature metallica per il fissaggio di una parte esistente, una staffa è stata stampata in 3D su un substrato.

Per la seconda applicazione, la macchina è stata utilizzata per stampare in 3D una parte metallica e un substrato. Nel suo esempio, il gruppo di ricerca 3D ha stampato un cilindro su un substrato per creare una zappa: “Il substrato viene tagliato a forma di zappa e affilato sul bordo opposto al cilindro stampato. Un bastone in legno o polimero stampato 3D può essere usato come manico per la zappa. Essere in grado di fabbricare un tale prodotto in una comunità rurale isolata può essere considerata una tecnologia appropriata e può favorire uno sviluppo sostenibile. ”

Per mostrare la capacità della stampante 3D di creare un modello ad alta risoluzione, i ricercatori hanno prodotto in modo additivo un modello di scalpello metallico e un modello di anello di sostegno del laboratorio di chimica. Questi hanno dimostrato una risoluzione più elevata rispetto alla versione precedente della stampante 3D GMAW e hanno richiesto una lavorazione minima prima dell’uso.

La quarta applicazione, che produceva una parte a forma quasi di rete, consisteva nella produzione di un ferro di cavallo personalizzabile. Questa parte richiedeva la lavorazione.

Infine, il team di ricerca ha dimostrato la capacità di produrre un prodotto integrato combinando la stampa 3D polimerica e metallica. In questo esempio, una testa di ascia è stata stampata in 3D da acciaio usando la stampante open source e il suo manico è stato stampato in nylon.

Come spiegano i ricercatori, “Un processo di combinazione come questo può essere utilizzato per produrre a distanza strumenti simili open source come un martello o altri strumenti manuali che sarebbero utili nel mondo sviluppato e in via di sviluppo.”

In definitiva, Pearce e il suo team hanno dimostrato che la loro tecnologia di stampa 3D in metallo a basso costo e open source è adeguata per una vasta gamma di applicazioni. “I prodotti e le parti in metallo possono essere progettati e creati utilizzando questa tecnologia e i vantaggi a basso costo e open source lo rendono disponibile per tutti”, dicono. “Ciò offre anche all’utente la flessibilità di personalizzare l’hardware e il software per altri usi.”

In particolare, i ricercatori ritengono che la loro stampante 3D metal hackerabile possa essere utilizzata nelle regioni in via di sviluppo del mondo e in generale incoraggiare la produzione e lo sviluppo sostenibili.

È possibile leggere il documento completo, su “Applicazioni di stampa 3D in metallo a base GMAW open source” .

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