أدى التسويق التجاري المتزايد بسرعة في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد بالفعل إلى نمو هائل في قطاعات عمودية محددة مثل السيراميك والمعادن. أشار تقرير حديث إلى أن سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك قد يصل إلى 384 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2025. ومن المتوقع أن يتجاوز سوق المعادن، الذي يُعد أحد أسرع الأسواق نموًا في قطاع التصنيع، 18 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032 لأسباب مفهومة.
تتيح الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام المواد المذكورة أعلاه إنشاء أجزاء معقدة بخصائص ميكانيكية فائقة. تتوافق تقنية Nano Particle Jetting ™، وهي عملية توقيع شركة X Jet الرائدة في الطباعة ثلاثية الأبعاد، مع كل من السيراميك والمعادن، مما يوفر مسارًا آليًا وآمنًا وصديقًا للبيئة نحو التصنيع على نطاق واسع لأجزاء عالية الجودة ومعقدة هندسيًا. تحدثنا مع مدير التسويق في الشركة، جاي زيم رمان، لمعرفة المزيد عن التكنولوجيا وفوائدها ونهج X Jet الفريد.
3DN: هل يمكنك تقديم نفسك وX jet؟
اسمي جاي زيم رمان. انضممت إلى X jet مؤخرًا بصفتي كبير مسؤولي التسويق بينما تستعد الشركة للنمو. لدي خبرة متنوعة، على الرغم من أن الخلفية الأكثر صلة هي خلفيتي في الأعمال التجارية العالمية بما في ذلك قطاع الطباعة ثلاثية الأبعاد. وفي الوقت نفسه، تعد X jet شركة تصنيع طابعات ثلاثية الأبعاد تتعامل مع أكثر القطاعات تحديًا في التصنيع الإضافي والمعادن والسيراميك. جودة عالية، وجاهزة لاستخدام الأجزاء المعدنية والسيراميك التي تدخل في التصنيع وليس في النماذج الأولية: هذا هو الطموح باستخدام تقنية Nano Particle Jetting ™ (NPJ) الحاصلة على براءة اختراع.
3DN: كيف تعمل NPJ؟ ما هي فوائد استخدامه؟
تقدم NPJ تصنيعًا آليًا نظيفًا لأجزاء عالية الجودة من المعدن والسيراميك دون الحاجة إلى المساحيق أو العمل اليدوي أو المعالجة اللاحقة. ما يمكّن هذا الاختراق هو عملية تصنيع المواد المضافة الفريدة من X Jet على أساس النفث المباشر للمواد بجزيئات النانو، والتي تطبع أجزاء عالية الدقة باستخدام أصعب المواد في الحجم. في هذه العملية، تكون المواد الداعمة والمواد الرئيسية عبارة عن أحبار وليست مساحيق، وهو نهج ثوري في AM.
دعنا نتعمق قليلاً في إجراء الطباعة. نسميها: طباعة – غسل – تلبيد. المبدأ الأساسي هو استخدام مادة قابلة للشراء تعتمد على الجسيمات النانوية. باستخدام هذا، يمكننا طباعة المواد والدعم في وقت واحد، وهي مادة صلبة جدًا ولكنها قابلة للذوبان. بمجرد الانتهاء من البناء، يتم غسل الدعامة في الماء عبر عملية تلقائية. تتم مرحلة التلبيد النهائية في فرن صناعي قياسي، ولكن بدرجة حرارة أقل بكثير من المحاليل القائمة على المسحوق. هذا يتيح أعلى مستوى من التعقيد والدقة والسطح المستوي. كما أنه يزيل القيود المتعلقة بالتصميم. تتيح التكنولوجيا واستخدام طبقات الجسيمات النانوية الرقيقة والدعم القابل للذوبان إنشاء أشكال هندسية معقدة ودقيقة، بما في ذلك المكونات الداخلية.
والنتيجة هي أجزاء عالية الجودة وعالية الدقة مباشرة من العملية. لا تتطلب الأجزاء المطبوعة أي معالجة أو معالجة إضافية. تمامًا مثل شعار X Jet، كل ما عليك فعله هو الطباعة والغسيل والتلبيد.
ميزة أخرى تقدمها الجسيمات النانوية تتعلق بالقدرة على طباعة طبقات رقيقة بشكل ملحوظ. مستوى الكثافة أعلى بكثير مقارنة بتقنيات الإضافات الأخرى، حيث يصل إلى أعلى مستويات نقاوة المواد وكثافتها ونعومة السطح. هذا يحسن أداء الأجزاء بشكل كبير ويقلل من تأثير التلبيد.
كما تعلم، فإن عملية التلبيد تحول الجزيئات إلى مادة فعلية، مما يؤدي غالبًا إلى انكماش كبير. باستخدام تقنية XJet ، تتم العملية عند درجة حرارة أقل من 200 درجة مئوية، مما يوفر الوقت ويعزز الكثافة ويقلل الانكماش الخواص والانكماش الكلي. يظل الانكماش كما هو على المحاور x y z، مما يؤدي إلى عدم حدوث أي تشوهات في الجزء الأخير. هذه التكنولوجيا الرائدة والرائدة معبأة في نظام تصنيع عالي الإنتاجية. إنها عملية رقمية آلية بدلاً من عملية يدوية وغير آمنة وملوثة ينتج عنها أجزاء منخفضة الجودة.
3DN: ما هي تطبيقات حلول X jet؟
جنبًا إلى جنب مع عملائنا الرائدين في السوق، فإننا نستهدف قطاعات وتطبيقات محددة في جميع المجالات الصناعية الثلاثة: السلع الصناعية والطبية والاستهلاكية.
عندما يتعلق الأمر بالسيراميك، وخاصة الألومينا والزر كونيا، والتي توفر مقاومة عالية جدًا للحرارة والتآكل والعزل الكهربائي، فإن حرية التصميم التي نقدمها إلى هذا السوق تفتح فرصًا في التطبيقات الصناعية (مثل أجزاء معدات تصنيع أشباه الموصلات والمبادلات الحرارية والكهرباء الموصلات وهوائيات حماية الموجة وأجزاء اللوحة الكهربائية).
تعتبر زراعة الأسنان وتيجانها مجالًا آخر واضحًا ندخل إليه وهو أحد الأسواق الطبية المتنامية اليوم. في السلع الاستهلاكية، نركز على الأجهزة القابلة للارتداء عالية القيمة مثل سماعات الأذن عالية الجودة (وهو تطبيق مثير للاهتمام، حيث أن الأجزاء المطبوعة صغيرة جدًا وغير موصلة ومخصصة لتقديم أفضل الصفات الصوتية) والساعات الفاخرة.
حتى أننا نصنع العديد من الأجزاء الخزفية في نظام Carmel1400 عالي الأداء، لذلك نقوم بشكل أساسي بطباعة الأجزاء الخاصة بنا باستخدام أجهزتنا الخاصة. المعادن هي تقنية حديثة دخلت السوق لتحل محل MIM (قوالب حقن المعادن) التقليدية للأشواط القصيرة والأجزاء المتنوعة للغاية مثل الأجهزة الجراحية وأجزاء الأنظمة الهيدروليكية وغيرها الكثير.
نحن ندعم مجموعة من التطبيقات الفريدة التي تتطلب كمية كبيرة من الأجزاء، لتحل محل العديد من التقنيات التقليدية. تتضمن القائمة MIM (صب حقن المعادن)، CNC، وصب الاستثمار، وهي تقنية مركزية بأجزاء صغيرة تكافح عندما يكون الإنتاج الجزئي أقل من 20000، مما يجعل تقنيتنا خيارًا أكثر اقتصادا.
3DN: لماذا قررت X jet إطلاق حل معدني؟
بعد أن أنشأنا تكنولوجيا السيراميك بين رواد السوق والقادة التقنيين للسيراميك، انتهينا من تطوير الجزء المعدني من المحفظة باستخدام مادتين رائدين من الفولاذ المقاوم للصدأ. المعدن هو سوق أكبر ومتنوع. كان تطوير الحل المعدني أكثر صعوبة، لكننا وصلنا إلى مستويات أداء غير مسبوقة، حتى أفضل من السيراميك. في أوائل عام 2022، قدمناه إلى السوق بعد إجراء عملية تقييم طويلة.
إنه متوفر الآن، وقد عرضناه في Form next 2022 بشهادات من مستخدمي بيتا الرائدين في التكنولوجيا. تعلم الزوار كيف يتنافس هذا الحل المعدني مع العديد من التقنيات القائمة على المسحوق، حيث يقدم مزايا واضحة كعملية آلية ونظيفة للمعادن للاستخدام في مجموعة متنوعة من القطاعات.
تقدم التكنولوجيا العديد من الفوائد. أولاً، تمكنا من تطوير مواد دعم قابلة للذوبان يمكنها العمل مع المعدن، وهي ميزة كبيرة للعديد من المستخدمين. آخر هو مستوى السطح عالي الجودة للجزء، والذي يكون واضحًا تمامًا خارج الماكينة دون الحاجة إلى أي عمليات إضافية. الميزة الثالثة هي إنتاج أجزاء معقدة للغاية بدقة، وهي ميزة هائلة للعديد من التطبيقات.
فقط لتوضيح ذلك، يمكننا طباعة سوار معصم ساعة فاخرة من الفولاذ المقاوم للصدأ ككل. قد تحتاج إلى القليل من التلميع، لكن هذا كل شيء. نحن قادرون على الطباعة بدقة بحيث يمكننا طباعة محامل الأساور داخل الجزء، دون الحاجة إلى تجميعها. يمنح NJP المستخدمين القدرة على طباعة أجزاء دقيقة للغاية وعالية الأداء من المعدن تكون جاهزة للاستخدام بفضل القدرة الفريدة للطائرة مقابل المسحوق. نحن نركز على المستخدمين الذين يرغبون في إنشاء أجزاء عالية الأداء ودقيقة في مختلف القطاعات التي تواجه المستهلك.
3DN: هناك جانب آخر تفتخر به وهو استدامة عمليتك. كيف بالضبط هي صديقة للبيئة؟
بادئ ذي بدء، إنه آمن. المواد آمنة، وتأتي في زجاجات مغلقة، ولا توجد جزيئات سامة أو مسحوق حر. إنها عملية آمنة لأولئك الذين يقومون بتشغيلها، وهذا ليس هو الحال بالنسبة للعديد من العمليات الجراحية والتقليدية. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يستخدم بالضبط كمية المواد اللازمة للجزء. لا يضيع أي شيء في عملية بناء مضافة حقًا.
مواد الدعم الخاصة بنا قابلة للذوبان في الماء ويمكن تصريفها بأمان. يحتوي على بعض المعادن، ولكنه آمن جدًا لدرجة أنه يمكن أن يمر مثل مياه الشرب في بعض الأماكن. هذا أكثر أمانًا للبشر ولكن أيضًا للبيئة، لأنه يكاد يقضي على مشكلات التخلص من النفايات.
أخيرًا وليس آخرًا، يعد التلبيد أيضًا أكثر صداقة للبيئة مقارنة بالعديد من العمليات الأخرى. عادةً ما يكون الجزء الأكثر استهلاكًا للطاقة في العملية، ولكن نظرًا لأننا نجريها في درجات حرارة منخفضة نسبيًا لفترة أقل، فإننا نوفر قدرًا كبيرًا من الطاقة. هذه العوامل الرئيسية تجعل NJP واحدة من أكثر العمليات الصديقة للبيئة في المعادن والسيراميك.
3DN: أي كلمات أخيرة لقرائنا؟
للتلخيص، تقدم تقنية NPJ ثلاث مزايا أساسية. تجعل الجسيمات النانوية الموجودة في الحبر الحبر أكثر أمانًا ودقة، وتصل إلى كثافة أعلى. الفائدة الثانية متجذرة في عملية البناء، وطباعة أنحف الطبقات لتحقيق تعقيدات غير محدودة لا مثيل لها وتصميم حقيقي للوظائف. والثالث هو العنصر الأخضر. يمكن تنظيف أجزائنا في الماء، دون ترك أي بقايا.
تتكون العملية نفسها من ثلاث خطوات فقط: الطباعة والغسيل والتلبيد. للمضي قدمًا، نعتقد أن التكنولوجيا ستصبح جزءًا رئيسيًا في التحول الرقمي للسيراميك والمعادن، وتصنيع الأجزاء الصناعية عالية الجودة والمعقدة.
المصدر: 3dnatives
إقراء ايضا: