Druk 3D oraz formowanie wtryskowe bardzo często się ze sobą zazębiają. W pewnym sensie metody te mogą być również wykorzystywane zamiennie, a każda z nich posiada swoje wady oraz zalety. Amerykański startup Collider opracował urządzenie, które łączy je ze sobą, biorąc z każdej to co najlepsze. Orchid to hybryda drukarki 3D i wtryskarki, która w znaczny sposób przyspiesza i upraszcza proces prototypowania.
Prototypowanie za pomocą druku 3D pozwala na uzyskanie bardziej złożonych struktur, ale wykonane elementy z reguły nie posiadają idealnie gładkiej powierzchni i wymagają dodatkowej obróbki. Formowanie wtryskowe niweluje niepożądane cechy druku 3D, zapewniając również większą trwałość tworzonych elementów, ale jest za to o wiele droższe i bardziej czasochłonne. Widać więc, że żadna z tych metod nie posiada znacznej przewagi, z reguły więc wybiera się to co jest korzystniejsze dla danego projektu.
Coraz popularniejsze jest ostatnio wykonywanie drukowanych w 3D form, które następnie stosuje się do bezpośredniego wtryskiwania. Taką usługę posiada w swojej ofercie chociażby firma igus. Dzięki takiemu rozwiązaniu coraz bardziej opłacalna staje się produkcja krótkoseryjna z wykorzystywaniem metody wtryskiwania tworzywa. Drukowana w technologii SLS forma jest szybsza i tańsza w produkcji od standardowo wykorzystywanych stalowych lub aluminiowych.
Połączenie tych dwóch światów znalazło odzwierciedlenie w urządzeniu, a właściwie w systemie, Orchid. Najprościej mówiąc jest to system produkcyjny, który w krótkim czasie jest w stanie wytworzyć złożone geometrycznie obiekty, które są zarazem wytrzymałe i zapewniają możliwość wykorzystania w nich wszechstronnie używanego we wtryskarkach tworzywa.
Zasada działania urządzenia w teorii wydaje się prosta. Część maszyny odpowiadająca za wydruk wykonuje zewnętrzną powłokę planowanego do wykonania modelu, po czym część odpowiedzialna za formowanie wtryskuje w otrzymaną formę mieszaninę proszków metali oraz płynnego lepiszcza. Wszystko dzieje się w sposób w pełni zautomatyzowany.
Szczegółowy przebieg całego procesu wygląda następująco: podobnie jak w tradycyjnym druku 3D, należy najpierw przygotować plik projektu. Jako że wydruk składa się wyłącznie z samej skorupy, to nie musimy zastawiać się nad takimi parametrami jak jego wypełnienie. Ważną informacją jest fakt, że materiał, z którego wykonuje się formę jest tworzywem rozpuszczalnym. Zaraz po wykonaniu modelu, ze specjalnego kartridża wstrzykiwana jest do niego mieszanina medium wypełniającego.
Po zakończeniu procesu formowania wtryskowego, cały model umieszcza się w ciepłej kąpieli, w celu usunięcia drukowanej w 3D powłoki zewnętrznej. Metalowa zawartość jest następnie wkładana do pieca, gdzie następuje jej spiekanie oraz usuwanie lepiszcza.
Według producenta można we wspomniany sposób uzyskać obiekty o idealnej strukturze powierzchni, z materiałów takich jak miedź, srebro, stal nierdzewna, czy silikon. Wszystko zależy od rodzaju użytego kartridża, a tych jest już kilka rodzajów w ofercie, a kolejne będą ciągle do niej dodawane.
Plan biznesowy Collider zakłada dzierżawienie systemów Orchid dostawcom usług druku 3D, takim jak na przykład Shapeway. W chwili obecnej trwają jednak zapisy na beta testy urządzeń. Będą one dostarczane wybranym firmom pod koniec bieżącego roku.
Źródło: www.3ders.org
