Pourquoi l'impression 3D avec des métaux est-elle si rare?

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Quelles sont les différences entre les processus d'impression 3D avec les plastiques et les métaux? Pourquoi le métal est-il un tel problème? Il y a beaucoup de métaux à bas point de fusion. Et AFAIK metal peut être pulvérisé et dirigé de différentes manières, par exemple avec des arcs électriques ou similaires.

CL22
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Votre prémisse est erronée: l'impression 3D en métal est réalisée aujourd'hui, mais pas par les amateurs.
Dave Tweed
@DaveTweed Thanks - Question modifiée
CL22
Les métaux à bas point de fusion ne sont pas ce que vous voulez dans le produit final. Si vous le faisiez, les gens les utiliseraient (a) depuis des siècles dans des moules à basse température, (b) les imprimaient déjà avec eux.
Carl Witthoft
Peut-être que la demande n’est pas vraiment là car l’industrie utiliserait des machines à commande numérique pour la plupart des processus de fabrication. Il est intéressant de noter que les moteurs de fusée SuperDraco de SpaceX sont partiellement imprimés en 3D avec du super alliage inconel: "Le 5 septembre 2013, Elon Musk a tweeté l'image d'une chambre de fusée SuperDraco refroidie par régénération émergeant d'une imprimante EOS 3D en métal. "de Wikipedia.
NamSandStorm
actuellement il y a aussi un RepRap dans la conception reprap.org/wiki/MetalicaRap
J. Doe

Réponses:

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Les métaux sont utilisés. Cependant, dans les machines beaucoup plus coûteuses et complexes que les machines de style FDM que vous évoquez.

La principale raison pour laquelle vous ne voyez pas beaucoup ou aucune imprimante métallique ( SLS ) et DMLS sont probablement dus aux brevets et aux coûts. Ils utilisent des lasers et des matériaux en poudre spéciaux avec un liant. Voir les liens Wikipedia.

Par exemple, lorsque le brevet des imprimantes en plastique de type FDM a expiré, le marché a été inondé de machines et de pièces à moindre coût. Lorsque les brevets pour SLS expireront, attendez-vous à voir plus de types de machines de ce type sur le marché.

Cela dit, une petite équipe européenne, Sinterit, travaille sur une machine SLS abordable. http://www.sinterit.com/ Je ne suis pas sûr qu'il puisse imprimer du métal. Encore une fois, peut-être en raison d'exigences en matière d'alimentation / brevets / etc.

Il y a peut-être d'autres personnes qui travaillent sur eux aussi.

GisMofx
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Il existe un certain nombre de procédés pratiques pour l’impression 3D sur métaux utilisant différentes techniques de frittage de poudre, décrites dans d’autres réponses.

Cependant, il est difficile d'utiliser le type de processus d'extrusion directe que vous voyez avec les plastiques, car la plupart des alliages métalliques ne présentent pas le même type de phase visqueuse et auto-adhésive que les thermoplastiques. La plupart des métaux en fusion sont assez fluides, la fonte, l'acier, le bronze et l'aluminium ont une viscosité proche de l'eau lorsqu'ils fondent. S'il y a une phase intermédiaire, il s'agit généralement d'un mélange fondu de phases solide et liquide plutôt que d'un produit extrudable. adhère à lui-même.

Il est également important de noter que l'impression 3D grand public est conçue pour une production à faible volume relativement peu coûteuse. Il est donc probable que d'essayer de faire la même chose avec le métal sera contre-productif. Dans la plupart des cas, il est probablement plus facile d’imprimer un motif en cire et en plastique et de le mouler à l’inverse si vous le souhaitez en métal.

De même, dans le cas d'alliages à bas point de fusion, il est tout aussi économique et presque facile de fabriquer un moule en silicone à partir d'un moule principal et de le couler, sans oublier le fait que les résines modernes peuvent en réalité être supérieures aux métaux à bas point de fusion dans la plupart des domaines.

Les modèles utilisés pour les jeux de table en sont un exemple. Il y a dix ans, il s'agissait de plastique moulé par injection pour les modèles simples et de métal blanc pour les modèles plus détaillés. Maintenant, ils sont presque exclusivement moulés en résine.

Il existe également le fait que les métaux sont intrinsèquement un peu plus polyvalents que les plastiques en termes de prototypage rapide et de fabrication. Il existe donc davantage d'options concurrentes pour la fabrication de pièces métalliques en faible volume que pour les pièces en plastique.

En termes d'équivalents directs à l'extrusion de filaments de plastique dans le métal, le soudage MIG n'est pas si éloigné du processus et une version robotisée du processus est certainement raisonnablement plausible. avoir quelque chose comme la résolution de l'extrusion plastique, car il existe une tension minimale / courant qui est nécessaire pour frapper et arc.

Il y a aussi le fait qu’une soudeuse MIG décente produisant à peu près tout un cordon de soudure régulier commencerait à environ 500 £ avec le contrôle à 3 axes en plus de cela, en plus du fait que MIG génère beaucoup de fumées, de projections et de rayons UV doit être géré.

Le soudage TIG offre un peu plus de précision mais est également plus coûteux pour les machines de base et une installation automatisée nécessiterait un équipement d'alimentation en fil supplémentaire.

Chris Johns
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"Construire un composant entièrement à partir de fil de soudure" a été mis à l'essai pour la première fois il y a environ 30 ans (source: implication personnelle!). Un problème majeur était les propriétés matérielles du produit final. Au mieux, il était à peu près identique à un composant produit par des techniques de base de moulage en sable - à savoir une porosité élevée, une structure de grain médiocre, etc. Si des processus coûteux étaient nécessaires pour améliorer les propriétés du matériau, le concept entier deviendrait plutôt inutile.
alephzero
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Je ne suis pas un expert sur ce sujet, mais l'impression 3D en métal est disponible. Voici quelques images de robinets imprimés en 3D.

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Mahendra Gunawardena
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