تقدم CADmore Metal تقنية جديدة تُعرف بالدمج البارد للمعادن (CMF) التي تُحدث ثورة في طباعة المكونات المعدنية، وخاصة التيتانيوم.
الدمج البارد للمعادن يسهل طباعة التيتانيوم ثلاثي الأبعاد
قدمت شركة CADmore Metal نهجًا جديدًا لطباعة المكونات المعدنية ثلاثية الأبعاد في السوق الأمريكية الشمالية يعرف باسم الدمج البارد للمعادن (CMF). يدعي جون كاريغتون، الرئيس التنفيذي للشركة، أن CMF ينتج أجزاء معدنية مطبوعة ثلاثية الأبعاد أقوى وأرخص وأسرع في التصنيع، بما في ذلك مكونات التيتانيوم، التي كانت تاريخيًا تمثل تحديًا لطابعات ثلاثية الأبعاد.
لقد استخدمت الطباعة ثلاثية الأبعاد المعادن مثل الألمنيوم والفولاذ المسحوق وسبائك النيكل لبعض الوقت. في حين أن أجزاء التيتانيوم مطلوبة بشدة في مجالات مثل الطيران والرعاية الصحية بسبب نسبة قوتها إلى وزنها الممتازة ومقاومتها للتآكل وملاءمتها للأشكال المعقدة، إلا أن المعدن قد قدم تحديات لطابعات ثلاثية الأبعاد.
يصبح التيتانيوم أكثر تفاعلاً عند درجات الحرارة العالية ويميل إلى التصدع عندما يبرد الجزء المطبوخ. يمكن أن يصبح أيضًا هشًا عندما يمتص الهيدروجين أو الأكسجين أو النيتروجين أثناء عملية الطباعة. يقول كاريغتون إن CMF يتغلب على هذه المشكلات.
يقول كاريغتون: “عملاؤنا الرئيسيون يميلون إلى القدوم من صناعات الطاقة والدفاع والطيران”. “قام أحد المقاولين الدفاعيين الكبار مؤخرًا بالتحول من الطباعة ثلاثية الأبعاد التقليدية إلى CMF حيث سيوفر لهم ملايين الدولارات ويقلل من وقت النمذجة وإنتاج الأجزاء لعدة أشهر.”
كيف يعزز CMF كفاءة طباعة التيتانيوم ثلاثية الأبعاد
يجمع CMF بين مرونة الطباعة ثلاثية الأبعاد وعمليات المعادن المسحوقة الجديدة لتوفير القوة والمتانة الأكبر للأجزاء المصنوعة من التيتانيوم والعديد من المعادن والسبائك الأخرى. تستخدم العملية مزيجًا من مسحوق المعادن الحاصل على براءة اختراع ومواد ربط بوليمرية يتم دمجها طبقة بطبقة لإنشاء مكونات معدنية عالية القوة.
تبدأ العملية مثل أي مشروع طباعة ثلاثية الأبعاد آخر: ملف رقمي يمثل الجسم ثلاثي الأبعاد المطلوب يوجه إجراءات طابعة ثلاثية الأبعاد صناعية قياسية في وضع مزيج من المعدن ومواد الربط البلاستيكية. تقوم الليزر بدمج كل طبقة من المسحوق بشكل خفيف في هيكل صلب متماسك. يتم إزالة المسحوق الزائد لإعادة استخدامه.
ما يميز CMF هو أن الأجزاء الأولية الناتجة من هذه المرحلة من العملية قوية بما يكفي للطحن والحفر والتفريز إذا لزم الأمر. ثم تنقع الأجزاء في مذيب لإذابة مادة الربط البلاستيكية. بعد ذلك، تدخل إلى فرن لحرق أي مادة ربط متبقية، ودمج جزيئات المعدن، وضغطها في مكون معدني كثيف. يمكن بعد ذلك تطبيق علاجات سطحية أو إنهائية مثل التلميع والمعالجة الحرارية.
يقول كاريغتون: “تقدم تقنيتنا للدمج البارد للمعادن عملية أسرع بثلاث مرات على الأقل وأكثر قابلية للتوسع من أي نوع آخر من الطباعة ثلاثية الأبعاد”. “أسعار كل جزء عمومًا أقل بنسبة 50 إلى 60 في المئة من تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد المعدنية البديلة. نتوقع أن تنخفض تلك الأسعار أكثر مع زيادة حجم الإنتاج.”
تم تطوير المادة المستخدمة في CMF بواسطة شركة Headmade Materials، وهي شركة ألمانية. تمتلك Headmade براءة اختراع لهذه المادة المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد، والتي تم تصميمها للاستخدام من قبل النظام البيئي الحالي لآلات الطباعة ثلاثية الأبعاد. تعمل CADmore Metal كموزع حصري لمساحيق المعادن المستخدمة في CMF في أمريكا الشمالية. يمكن للشركة أيضًا أن تعمل كمنسق للأنظمة لكامل العملية من خلال توفير أجهزة الطباعة والتلبيد، والمواد المتخصصة، وخبرة العملية، والتدريب، والدعم الفني.
يقول كاريغتون: “نقدم إرشادات حول تحسين التصميم والتكامل مع سير العمل الحالي لمساعدة العملاء على تحقيق أقصى استفادة من فوائد التكنولوجيا”. “إذا جاءتنا شركة توربينات لإنتاج أجزائها باستخدام CMF، يمكننا إما بناء الأجزاء لهم كخدمة أو إعدادهم للقيام بإنتاجهم الخاص داخليًا بينما نقدم لهم المسحوق والدعم.”
مع وصول سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد العالمي الآن إلى ما يقرب من 5 مليارات دولار أمريكي ومن المتوقع أن يصل إلى 13 مليار دولار بحلول عام 2035، وفقًا لشركة التحليل IDTechEx، فإن وصول CMF هو وقت مناسب. افتتحت CADmore Metal للتو أول مركز تطبيقات CMF في أمريكا الشمالية، وهو منشأة تبلغ مساحتها حوالي 280 مترًا مربعًا (3000 قدم مربع) في كولومبيا، ساوث كارولينا. يقول كاريغتون إن منشأة أكبر ستفتح في عام 2026 لتوفير مساحة أكبر لمعالجة المواد والمعدات.
مع التوسع المستمر في سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد، يمثل الدمج البارد للمعادن خطوة هامة نحو تحسين الكفاءة وتقليل التكاليف في الصناعات المختلفة.
