فرآیند چاپ سه بعدی بایندر جت BJ برای چاپ سه بعدی فلزی

چهار نوع اصلی فرآیند پرینت سه بعدی فلزی وجود دارد: همجوشی بستر پودری (PBF)، جت مواد (MJ)، جت بایندر (BJ) و رسوب مستقیم انرژی (DED). در دو مقاله قبلی، توضیحات مفصلی در مورد PBF و MJ ارائه کردم. در این مقاله، اصول پرینت سه بعدی، مزایا و معایب جت بایندر (BJ) را عمیق تر می کنیم و درک عمیق تری از این انواع پرینت سه بعدی فلزی ارائه می دهیم.

بایندر جت در درجه اول پودر را با یک چسب مایع ترکیب می کند تا قطعات جامد ایجاد کند. بنابراین، می توان آن را یک فرآیند چاپ سه بعدی در نظر گرفت که اصول چاپ سه بعدی SLS و جت مواد را با هم ترکیب می کند. مانند پرینت سه بعدی SLS، مواد باید قبل از شروع فرآیند چاپ سه بعدی در قیف پودر بارگذاری شوند. با این حال، فرآیند جت بایندر BJ در طول فرآیند چاپ سه بعدی گرما تولید نمی کند، به این معنی که پودر مانند چاپ سه بعدی SLS گرم نمی شود. 3چاپ D با قرار دادن یک لایه پودر بر روی پلت فرم ساخت آغاز می شود. سر پرینت سه بعدی روی پودر می‌چرخد و به‌طور انتخابی قطرات بایندر را می‌پاشد. قطرات بایندر را به عنوان چسبی برای ذرات پودر در نظر بگیرید. قطرات به طور انتخابی فرود می آیند و با پودر تماس پیدا می کنند و ذرات را با هم ذوب می کنند و یک جامد را تشکیل می دهند. پس از چاپ یک لایه، پلت فرم پرینت سه بعدی پایین می آید و این چرخه تا تکمیل مدل مورد نظر تکرار می شود.

از آنجایی که پرینت سه بعدی بایندر جتینگ BJ را می توان با انواع مختلف پودر استفاده کرد، علاوه بر SLM و DMLS می توان از آن برای چاپ سه بعدی فلزی نیز استفاده کرد. با این حال، در مقایسه با SLM و DMLS، قطعات فلزی تولید شده توسط پرینت سه بعدی جت بایندر فلزی دارای خواص مکانیکی ضعیف تری هستند که نیازمند تلاش بیشتر در{4}}پس از پردازش است. نفوذ و تف جوشی دو عملیات اصلی پردازش پست- مورد استفاده هستند:

1. نفوذ

پس از پرینت سه بعدی، مدل مورد نظر باید چند ساعت در داخل پودر بماند تا مدل کاملا جامد شود. سپس مدل را در یک کوره قرار داده و گرم می کنند. این عملیات در درجه اول چسب داخل مدل را حذف می کند. با این حال، حرارت دادن فضای خالی را در جایی که چسب در آن قرار دارد ایجاد می کند و در نتیجه خواص مکانیکی ضعیفی دارد. برای رفع این مشکل، اغلب از فرآیند مویرگی برای تزریق فلز با نقطه ذوب پایین در این حفره ها استفاده می شود و در نتیجه چگالی و استحکام قطعه افزایش می یابد. برنز رایج ترین فلزی است که برای نفوذ استفاده می شود.

2. تف جوشی

پس از فرآیند معمولی{0}پخت پرینت سه بعدی، مدل در معرض دماهای بالاتر در کوره قرار می‌گیرد تا زینترینگ را القا کند و به طور موثر چگالی و استحکام مدل را افزایش دهد.

علاوه بر پرینت سه بعدی بایندر فلزی، جت بایندر شنی (Sand BJ) نیز یک فناوری مهم چاپ سه بعدی است. علاوه بر چسب های مایع، ماسه سنگ یا ماسه مصنوعی نیز معمولا در این فرآیند استفاده می شود که اغلب به عنوان "ماسه سیلیسی" شناخته می شود. البته، چاپ سه بعدی شنی BJ را می توان با پودر ماسه سنگ-بر پایه PMMA نیز برای ایجاد مدل های پرینت سه بعدی{6}}رنگی خیره کننده استفاده کرد.

مزایای چاپ سه بعدی بایندر جتینگ:

1. از آنجایی که پرینت سه بعدی بایندر جتینگ BJ در طول فرآیند چاپ گرما تولید نمی کند، به طور موثر از اختلالات ناشی از گرما، مانند تاب برداشتن، که در سایر فرآیندهای چاپ سه بعدی رخ می دهد، جلوگیری می کند.

2. این فرآیند پرینت سه بعدی 100% قابل بازیافت برای پودرهای استفاده نشده است و مزایای قابل توجهی در دسترس بودن مواد و کارایی{3}}هزینه دارد.

معایب پرینت سه بعدی بایندر جتینگ:

1. با توجه به اصل چاپ سه بعدی این فرآیند، خواص مکانیکی کلی مدل های تولید شده نسبتا ضعیف است و استحکام ساختاری به طور قابل توجهی کمتر از سایر فرآیندهای چاپ سه بعدی فلزی موجود در بازار است.

2. این فرآیند چاپ سه بعدی محدودیت های خاصی در انتخاب مواد نیز دارد. با این حال، با پیشرفت های مداوم تکنولوژی، انتظار می رود که این اشکالات برطرف شود.

از اینجا می توان دریافت که هر فرآیند پرینت سه بعدی فلزی مزایا و معایب خود را دارد. بنابراین، زمانی که کاربران خرید یک مدل را انتخاب می‌کنند، باید نیازهای خود را کاملاً محک زده و سفارشی را که مناسب است انجام دهند.