3D tiskanje s bakrom
24.04.2020
Tvrtka Markforged, koja je poznata po 3D pisačima za tisak s kompozitnim materijalima (mješavina poliamida i ugljičnih vlakana), gdje tiskane dijelove možemo dodatno ojačati staklenim vlaknima, ugljičnim vlaknima ili kevlarom, te po 3D tiskanju metala, lansirala je novi postupak 3D tiskanja sa čistim bakrom. Taj način 3D tiska sada je omogućen na postojećem 3D pisaču Metal X, koji pored toga već omogućuje tisak s metalnim materijalima, kao što su nehrđajući čelik 17-4PH te alatni čelici H13, A2 i D2, kao i Inconel 625.
Bakar za tisak na 3D pisačima Markforged Metal X biti će dostupan u obliku niti (tzv. filamenta) kao i ostali kompozitni i metalni materijali. Na taj način neće biti potrebne nikakve promjene na postojećim pisačima, jer je postupak jednak. 3D tisak s bakrom biti će dobrodošao prije svega na području automobilske industrije i u elektronici.
Kako tvrdi osnivač tvrtke Markforged Greg Mark, bakar je poznat po zahtjevnoj pripremi za 3D tisak prije svega u čistom obliku. Tako danas postupkom 3D tiska sa čistim bakrom ovladava svega nekoliko tvrtki, kao što su npr. Optomec i GE Additive. Neke druge tvrtke kao što su npr. SLM Solutions primjenjuju za 3D tisak bakrene legure, no unatoč tome postižu i prilično dobre rezultate slične kao i sa čistim bakrom.
Baker (Cu) danas primjenjujemo u mnogim granama tehnike, jer bakar i bakrene legure odlikuje više svojstava kao što je dobra električna i toplinska vodljivost. Najviše bakra i bakrenih legura trošimo za proizvode, kod kojih su odlučujuća ta dva svojstva. Legirni elementi smanjuju električnu, i nešto manje toplinsku provodnost bakra. Radi toga primjenjujemo u elektronici prije svega čisti bakar s više od 99,9 % sadržaja Cu. Postojanost na koroziju je druga važna kvaliteta bakra i bakrenih legura. Sloj bakrenog karbonata, koji nastaje na površini, toliko je gust, da u većini slučajeva (okruženja) sprječava daljnje širenje korozije. Dobre sposobnosti za preradu omogućuju plastično preoblikovanje u vrućem i hladnom stanju i obradu odvajanjem.
Tvrtka Markforged je u fazi testiranja 3D tiska s bakrom surađivala s automobilskom tvrtkom na području zavarivanja tako otisnutih bakrenih dijelova. Rezultati su nakon više tisuća primjera bili vrlo poticajni, jer su ti bakreni dijelovi pokazali jednaku otpornost kao i dijelovi načinjeni uobičajenim točkastim zavarivanjem. Dodatno se vrijeme izrade u tom slučaju skratilo za 12x, a cijena dijelova za 6x.
Obzirom na učestalost primjene bakra kod zavarivanja u automobilskoj industriji, izrada bakrenih zavojnica je vremenski vrlo dug proces. S pomoću Markforged 3D tiska to vrijeme je moguće bitno skratiti. Pored toga 3D tisak omogućuje izradu drugačije geometrije dijelova, što je inače teško načiniti s klasičnim metodama, jer je potrebno primjenjivati prilično kompleksnu strojnu obradu. U tvrtkama sada mogu s pomoću 3D pisača Markforged Metal X takve zavojnice načiniti sami.