Markforged e il rame Metal X

Markforged presenta rame stampabile 3D puro

Markforged ha annunciato il rilascio di un nuovo materiale metallico per la sua stampante 3D Metal X : il rame. A causa del costo relativamente basso del sistema Metal X, questo rende la tecnologia Markforged il metodo più conveniente per la stampa 3D di rame nel settore.

Il rame ha alcuni usi molto di nicchia, principalmente associati alla sua grande conduttività termica ed elettrica; tuttavia, a causa della sua elevata riflettività, il rame è estremamente difficile da lavorare utilizzando sistemi di stampa 3D in metallo basati su laser. Di conseguenza, l’industria ha spesso fatto affidamento su leghe di rame per attenuare la lucentezza del metallo. Nei casi in cui il rame puro è stampabile in 3D, i sistemi che possono elaborarlo ( EBM di GE Additive e DED di Optomec ) sono in genere piuttosto costosi.

Il sistema Metal X è una delle due macchine a basso costo che stampa 3D utilizzando metallo deposizione metallica legato tecnologia (BMD): depositare filamento metallo plastica-bound per creare parti verdi che devono essere lavati in una stazione deceraggio e successivamente sinterizzato in un forno. Ciò riduce il costo del pacchetto completo (comprese le apparecchiature di post-elaborazione) da circa $ 100.000 a $ 160.000. I materiali stessi hanno anche un costo inferiore, in quanto di solito sono polveri metalliche provenienti dall’industria MIM (molto più grande dello stampaggio ad iniezione di metallo) che sono state qualificate per il processo BMD.

Inoltre, poiché il processo di deposizione iniziale si basa su una tecnologia simile alle stampanti 3D FDM desktop, è molto più semplice dei sistemi PBF (metal powder bed fusion). Sebbene le fasi di post-elaborazione possano sembrare gravose per chi non lo sapesse, sono comuni in MIM e la stampante stessa sarà probabilmente molto più sicura e meno complicata di PBF.

La possibilità di stampare con rame a un costo inferiore può essere utile in applicazioni che richiedono elevata conducibilità termica o elettrica. Mentre la NASA è il rame da stampa 3D per motori a razzo , gli usi più comuni e minori nella produzione industriale includono bobine a induzione . Il riscaldamento ad induzione si basa sul passaggio di correnti elettromagnetiche attraverso elementi metallici conduttivi allo scopo di generare calore. Questo processo altamente controllabile viene utilizzato in applicazioni quali saldatura, brasatura, forgiatura, cottura e stampaggio ad iniezione.

Allo stato attuale, le bobine di induttori in rame tradizionalmente realizzate hanno una durata relativamente breve poiché i giunti tra gli elementi saldati subiscono stress ripetuti ogni volta che vengono riscaldati e raffreddati. Diverse aziende nello spazio di stampa 3D (il gruppo GH , GKN Additive e PROTIQ , solo per citarne alcuni) hanno appreso che le bobine di induzione in rame con stampa 3D possono aumentare la durata delle parti di due o tre volte, aprendo allo stesso tempo nuove possibilità di progettazione grazie alla complessità geometrica consentita con la stampa 3D.

Nell’industria automobilistica, il rame viene utilizzato per la saldatura a punti ; tuttavia, la realizzazione di parti per lavori di saldatura può richiedere mesi e costare migliaia di dollari. Markforged ha dimostrato l’utilità del suo nuovo materiale per realizzare parti di saldatura a punti per un grande produttore automobilistico.

L’azienda automobilistica ha testato il modo in cui gli steli in rame realizzati con il Metal X avrebbero resistito durante le tipiche operazioni di saldatura. La società ha scoperto che i gambi stampati in 3D si sono comportati altrettanto bene e hanno mostrato la stessa resistenza delle controparti realizzate in modo tradizionale. Inoltre, ritengono che l’utilizzo dei componenti stampati in 3D potrebbe ridurre i tempi di consegna di 12 volte e i costi delle parti di sei. Di conseguenza, la società prevede di introdurre le parti nella linea di produzione.

Il responsabile della manutenzione del produttore automobilistico ha dichiarato: “La nostra esperienza con il rame stampato in 3D è stata incredibile, specialmente se si considera la sua conduttività e stabilità strutturale. E ora che abbiamo valutato con successo i test di saldatura, prevediamo di espandere la nostra capacità di stampa 3D in metallo per questo e altri componenti in metallo. La stampa 3D di rame con Markforged è più rapida ed economica rispetto all’acquisto di componenti complessi e ci aspettiamo che ci aiuti a mitigare l’esposizione ai tempi di fermo e ridurre i costi di inventario di $ 200.000 all’anno utilizzando un solo sistema Metal X “.

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