3ステップの金属3D印刷プロセス

ステップ1：印刷

すべての3D印刷部品は、部品を設計するCADで始まります。次に、STLにエクスポートし、Eigerにアップロードします。 Eigerは、すべてのMarkforged製品に付属するクラウドベースのスライスおよび印刷管理システムです。 Eigerは、ジョブに使用している素材とプリンターに基づいてパーツを自動的に構成します。

Eigerがパーツをスライスすると、ダウンストリームプロセスでの収縮と変形を考慮して、パーツがスケールアップされます。次に、Eigerはパーツを個別のレイヤーにスライスし、張り出したフィーチャを識別し、パーツの下にサポートとラフトを構築します。

アイガーはまた、プロセスの各段階を通じて金属部品の進捗状況を監視します。印刷ソフトウェアを使用して印刷を準備したら、金属3Dプリンター自体であるMetalXに移動します。

印刷を開始する前に、Metal Xは、最初のレイヤーが適切に印刷されるように、独自のノズルタッチオフプロセスを使用してプリントベッドを自動的にマッピングおよびレベリングします。プリントは、プリンターの上部にある加熱チャンバーに保管されている2つの材料から作成されます。最初の材料は金属で、2番目はセラミックリリースです。このフィラメント材料は、2つの部分からなるプラスチックバインダー内に安全に懸濁された金属粉末です。フィラメントは加熱され、ビルドプレートに押し出されます。ビルドプレートでは、パーツがレイヤーごとにビルドされます。リリースマテリアルは、パーツとそのサポートの間のインターフェイスとして押し出されるため、パーツが炉から出たら、簡単に取り外すことができます。

他の金属3D印刷システムとは異なり、Metal Xプロセスは緩い金属粉末を使用しないため、より安全で費用対効果の高いワークフローが実現します。

Markforged Metal Xシステムは、17-4 PHステンレス鋼、H13、A2、およびD2工具鋼、銅、およびインコネル625、および現在開発中の他のいくつかの材料で印刷できます。素早い切り替えで簡単に素材を切り替えることができます。

パーツの印刷が完了すると、プリンターから電子メールで通知されます。この時点で、プリンターに移動し、ビルドシートからパーツを削除して、ベッドをクリアできます。

この段階では、印刷された部分は緑色になっています。次のステップでは、それを脱バインダープロセスのために洗浄します。

ステップ2：洗う

洗浄段階では、MarkforgedのWash-1が結合材料の最初の段階を取り除きます。緑色の部分はプリンターから取り出され、洗浄バスケットに入れられます。その後、洗浄バスケットは溶剤に下げられます。

洗浄時間は、この段階で、パーツの最も厚い領域に応じて、数時間から数日まで変化します。洗濯が完了すると、茶色の部分ができます。次に、焼結プロセスに移ります。

ステップ3：焼結

焼結により、茶色の部品が完全に金属の部品に変わります。これを行うには、温度をゆっくりと上げて、残っている微量の結合物質を焼き払います。温度が材料の融点に近づくにつれて、金属粒子が融合して強力な金属部品を作成します。

Markforged Sinter-2は、中規模の生産工程およびより大きな印刷部品用に設計された炉です。 Sinter-2およびその他のMarkforged焼結炉は、カーボンフリーのレトルトを使用して、完成品の部品品質と合金組成の基準が満たされていることを確認します。

各実行には約1日かかり、Eigerソフトウェアを使用してリモートで監視できます。実行が完了すると、完成した金属片が入ったセッタートレイを炉から取り外すことができます。いかだから取り外すと、これらの部品を使用できるようになります。

炉内では、サポート、ラフト、およびプリンター部品の間の印刷されたリリース材料の層が粉末に変わります。これにより、構造をいかだに固定して、プロセス全体の収縮と精度をより適切に制御できるだけでなく、焼結後の解放も容易になります。

この段階で、部品は完全に焼結され、使用できるようになります。最終的な用途に必要に応じて、後加工、研磨、またはその他の方法で処理することができますが、多くの場合、このプロセス後の部品の精度と強度は、取り付けの準備ができていることを意味します。

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このプロセスを通じて、金属3D印刷が、安全で費用効果の高い金属添加剤製造方法をどのように提供するかを確認できます。これらのプロセスは、リーン生産方式の革新をすでに推進しています。金属3D印刷に最適な素材、および3D印刷の歴史についての詳細をご覧ください。