ساخت افزایشی با فیلامنت فلزی (Metal FFF) نسخهای از فرآیند استاندارد پرینت فیلامنتی است که امکان تولید قطعات فلزی را با استفاده از فیلامنتهایی متشکل از پودرهای فلزی ریز و چسب های پلیمری فراهم میکند. این فرآیند با مرحله چاپ آغاز میشود؛ در این مرحله فیلامنت ترکیبی از طریق نازل گرمشده اکسترود شده و لایه به لایه رسوب میکند تا قطعهای موسوم به «قطعه سبز» شکل گیرد که شامل ذرات فلز و چسب پلیمری است. سپس مرحله چسب زدایی انجام میشود که طی آن بخش عمدهای از بایندر پلیمری به صورت شیمیایی یا حرارتی حذف میگردد و قطعهای شکننده به نام «قطعه قهوهای» باقی میماند که عمدتاً از پودر فلزی تشکیل شده است. در نهایت، قطعه وارد مرحله زینترینگ میشود؛ در این مرحله قطعه در کوره تا دمای نزدیک به نقطه ذوب فلز حرارت داده میشود و ذرات فلزی به یکدیگر جوش میخورند و قطعه به یک ساختار فلزی متراکم تبدیل میشود. در طول زینترینگ معمولاً انقباضی در حدود ۱۵ تا ۲۰ درصد رخ میدهد، بنابراین طراحیها باید با در نظر گرفتن جبران ابعادی انجام شوند.

مواد رایج در Metal FFF شامل فولادهای زنگنزن مانند 17-4 PH و 316L، فولادهای ابزار، مس، سوپرآلیاژهای نیکلپایه مانند اینکونل و در برخی موارد تیتانیوم هستند، هرچند چاپ تیتانیوم به دلیل مشکلات اکسیداسیون چالشبرانگیز است. این فناوری مزایای متعددی دارد؛ از جمله دسترسی آسانتر نسبت به روشهای چاپ فلزی مبتنی بر لیزر، ایمنی بیشتر به دلیل سهولت کار با فیلامنت در مقایسه با پودرهای فلزی آزاد، و قابلیت مقیاسپذیری با استفاده از پرینترهای FFF اصلاحشده. Metal FFF بهویژه در صنایع هوافضا، خودروسازی، پزشکی و ابزارسازی برای نمونهسازی کاربردی و تولید در مقیاس کوچک مفید است. با این حال، محدودیتهایی نیز دارد: انقباض و تغییر شکل در طول زینترینگ نیازمند اصلاح دقیق طراحی است، کیفیت سطح معمولاً زبرتر از روشهای مبتنی بر بستر پودر است، دستیابی به چگالی کامل دشوار بوده و ممکن است تخلخل باقی بماند، و پردازشهای تکمیلی مانند ماشینکاری یا عملیات حرارتی اغلب برای رسیدن به دقت و خواص مکانیکی مطلوب ضروری هستند. در مجموع، Metal FFF ترکیبی از سادگی اکستروژن فیلامنت و استحکام فلزات زینترشده را ارائه میدهد و گزینهای مقرونبهصرفه و در دسترس برای تولید قطعات فلزی کاربردی محسوب میشود، هرچند هنوز جایگزین کامل فناوریهای پیشرفته چاپ فلزی مبتنی بر لیزر نیست.


دیدگاهتان را بنویسید