Binder Jetting, innowacyjna technologia druku 3D, którą możemy śledzić od 1993 roku, stanowi przełom w obszarze produkcji przyrostowej. Pierwsze urządzenie komercyjne, RTS-300, zasłynęło na rynku już w 1998 roku. Od tego czasu technologia ta nie tylko przetrwała próbę czasu, ale również ciągle ewoluuje, dając możliwość tworzenia precyzyjnych elementów z różnych materiałów - co bez wątpienia wpływa na transformację tradycyjnych procesów produkcyjnych.
Proces drukowania
Zasada działania technologii Binder Jetting opiera się na sukcesywnym rozmieszczeniu warstw proszku metalicznego lub ceramiki na powierzchni stołu roboczego. Precyzyjna głowica drukująca, sterowana numerycznie, rozprowadza następnie ciekłe spoiwo, które prowadzi do powstania tzw. wokseli – trójwymiarowych pikseli. W przypadku druku z piasku (druk rdzeni odlewniczych), spoiwo jest integralnym składnikiem końcowego produktu, podobnie jak w procesie formowania odlewniczego. Natomiast w druku 3D z metali, spoiwo składające się z foto polimerów, ulega wyparowaniu podczas procesów wygrzewania i spiekania - co jest jednym z największych atutów technologii Binder Jetting, znacząco odróżniającym ją od innych technologii druku 3D.
Proces wygrzewania
Następnym etapem jest proces wygrzewania, podczas którego skrzynia robocza, zawierająca wydrukowany obiekt, jest umieszczana w specjalnym piecu. Celem jest utwardzenie materiału oraz pozbycie się wilgoci poprzez podgrzewanie go do temperatury w okolicach 200-260°C. Proces ten trwa od 6 do 10 godzin, w zależności od wysokości samego wydruku - to czas, który jest krótszy w porównaniu z konwencjonalnymi technikami obróbki cieplnej.
Proces oczyszczania
Następnie przeprowadzane jest oczyszczanie, nazywane również depowdering. Na tym etapie odzyskujemy niespojony proszek metaliczny za pomocą specjalistycznego sprzętu. To właśnie za ich pomocą jesteśmy w stanie wydobyć proszek, który w 99% nadaje się do ponownego wykorzystania w procesie druku 3D - co jest zdecydowanie bardziej ekonomiczne i ekologiczne w porównaniu do tradycyjnych metod produkcji, gdzie nadmiar materiału jest często trudny do odzyskania.
Proces spiekania
Końcowym etapem jest spiekanie, nieodzowne dla utrzymania jakości i precyzji wydruków 3D. Spoiwo zostaje wypalone, a następnie temperatura jest podnoszona do ostatecznej temperatury spieku - jest to moment, w którym molekuły proszku zaczynają się łączyć, tworząc trwały, jednolity obiekt.
Zalety Binder Jetting
Technologia Binder Jetting oferuje szereg zalet, takich jak wysoka wydajność druku, oszczędność materiału, wszechstronność materiałów i szerokie zastosowanie. To jest wyjątkowo efektywne pod względem zużycia materiałów - aż 99% nadmiaru proszku jest odzyskiwane i może go ponownie wykorzystać w procesie drukowania. W kontrast do tradycyjnych metod produkcji, Binder Jetting pozwala na osiągnięcie znacznej ekonomii skali przy jednoczesnym zredukowaniu marnotrawstwa materiałów.
Podsumowanie
Technologia Binder Jetting to innowacyjne podejście do druku 3D, które zdecydowanie ma potencjał do zrewolucjonizowania procesów produkcyjnych. Dzięki swoim zaawansowanym możliwościom, umożliwia tworzenie precyzyjnych elementów z różnych materiałów, co otwiera nowe możliwości dla różnych sektorów przemysłu. Binder Jetting, jak wiele technologii przyrostowych, ciągle ewoluuje i udoskonala się, przynosząc kolejne lata jeszcze bardziej zaawansowanych technologii i jeszcze szerszych możliwości. Możemy zatem śmiało stwierdzić, że Binder Jetting jest nie tylko przyszłością druku 3D, ale także przyszłością produkcji przemysłowej na szeroką skalę.
Źródło: Technologia Binder Jetting: przewodnik po technologii druku z metalu i ceramiki
