O que é a impressão 3D de metal por spray frio?

A impressão 3D é uma maneira legal de criar réplicas do mundo real de modelos de computador 3D. Existem várias maneiras diferentes de fazer isso em sua própria casa. A impressão FDM com termoplásticos e a impressão MSLA com resinas fotossensíveis são relativamente acessíveis e fáceis de comprar. Existem outros métodos mais exóticos de impressão 3D que podem oferecer vantagens únicas. Infelizmente, estes são muito mais caros e geralmente não são adequados para as casas da maioria das pessoas. Uma dessas técnicas é chamada de impressão 3D de metal por spray frio.

A maioria das formas de impressão 3D com metais requer muito calor para derreter ou sinterizar o metal em questão. O “frio” no nome indica que esse método de impressão 3D de metais é muito diferente. Em vez de ser aquecido, o metal em pó é acelerado a velocidades supersônicas. No impacto com o alvo, o metal se liga adequadamente, permitindo a criação de peças totalmente densas.

A velocidade exata necessária depende do metal, com materiais mais resistentes que precisam de velocidades acima de Mach 3. A aceleração é alcançada através do uso de gás comprimido. Sempre que possível, o ar normal é usado. Mas para velocidades mais altas, é necessário nitrogênio ou mesmo hélio.

Benefícios

Há uma ampla gama de vantagens que esta técnica de impressão 3D oferece sobre outras tecnologias de impressão em metal. Geralmente, como é necessário muito calor, outras partes circundantes terão um efeito negativo. Requer desmontagem e remontagem potencialmente demoradas e caras para evitar que a correção cause mais danos. A impressão de metal por spray frio não afeta as peças próximas, pois não envolve calor e é precisamente direcionável.

Isso permite reparos no local de peças complexas de máquinas. Por exemplo, a Força Aérea dos EUA demonstrou a capacidade de reparar a junta deslizante da carenagem da asa de um avião pronto para o combate ativo. Os métodos tradicionais exigiriam oito semanas para remover a peça. Isso custaria meio milhão de dólares para remover e substituir a peça.

Além de permitir reparos no local, o processo em si é até 100 vezes mais rápido do que outras formas de impressão 3D de metal, permitindo tempos de resposta ainda mais rápidos. Funciona com uma ampla gama de metais e ainda permite trabalhar com vários metais ao mesmo tempo. Isso permite que uma peça seja de titânio sólido em uma extremidade e faça a transição por uma variedade de composições de liga antes de fazer ouro sólido na outra extremidade. Isso permite propriedades de liga altamente personalizáveis. Não há emissão de gases nocivos. Todo o pó de metal é usado sem desperdício.

As impressoras de metal de spray frio são pequenas o suficiente para serem transportadas por caminhão para reparos ou fabricação no local. É até possível incorporar sensores e eletrônicos na peça e imprimir sobre eles. Embora isso suponha que eles estejam protegidos do impacto do processo de impressão.

Limitações e desvantagens

Infelizmente, apesar de ser mais barato que os métodos tradicionais, ainda não é acessível para uso doméstico. O número limitado de provedores e mercados atuais ( principalmente defesa, com algumas aplicações aeroespaciais ) sugerem que isso não mudará por um tempo. As peças impressas precisam ser um pouco pós-processadas para suavizar e tornar a impressão mais nítida. Além disso, simplesmente não é possível imprimir alguma geometria devido à física do processo.

A impressão de metal por pulverização a frio é um processo único que oferece vantagens únicas ao operar em ambientes desafiadores. Infelizmente, o custo inicial das máquinas manterá essa tecnologia fora do uso comum. A geometria limitada provavelmente também restringirá as aplicações potenciais. Melhorias futuras na tecnologia podem anular esse problema.

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