پرینت سه بعدی فلز
قالب ریزی سه بعدی فلز یا ریختگری تزریقی فلز یا "MIM' برای ساخت قطعات فلزی با هندسه پیچیده بکار می‌رود. این فرایند مخلوطی از پودر فلز و پلیمر کلاسور – را به عنوان"خوراک" – استفاده می‌کند و آنان را قالب ریزی تزریقی می‌کند.
پس از قالب ریزی، قطعات تحت فرایند حرارتی قرار می‌گیرند مواد نگه دارنده درون پودر حذف گردد. در نتیجه قطعات به صورت یکپارچه و درونی متخلخل در می ایند که دارای کاربرد مکانیکی قابل مقایسه با مواد تشکیل شده اش دارد.
قالب ریزی سه بعدی فلز در اصل برای دستیابی به ساختار مرکب و پیچیده اشکال بکار می‌رود که دستیابی به آنان از طریق روش‌های سنتی تولید بسیار گران و دشوار است.
کاربردها
قالب ریزی سه بعدی فلزی در صنایع هوافضا و پزشکی و دیگر صنایع بسیار کاربرد دارد. عمده محبوبیت ان به دلیل توانایی بالا در ایجاد اشکال پیچیده و گوناگون می‌باشد. معمولاً قالب‌های سه بعدی از جنس پلیمرهای پلاستیک گرمادیده یا thermosetting polymer می‌باشد که در صنایع زیر کاربرد دارد:
- محیط زیست
- دریایی
- نفت و گاز
- مسکن
- ساخت و ساز
- تجهیزات مواد غذایی/رسیدگی
- لوازم خانگی
- خودرو
- آب و فاضلاب
- تهویه مطبوع
- پزشکی
- مصرف‌کننده
- تجاری
- تفریحی
- هوافضا
- ارتباطات از راه دور
- دندانپزشکی
مزایا
- در این روش حجم ماده اولیه بکار رفته برای تولید قطعه دقیقاً برابر با حجم خود قطعه است- در واقع هدر رفت مواد اولیه تزدیک به صفر هست.
- هنگامی ابزارکاری ایجاد شود، حجم عظیمی از قطعات با کیفیت بالا می‌تواند با زمانی کمی کمتر تولید شود.
- MIM می‌تواند به قطعات پیچیده با هندسه‌های پیچیده دست پیدا کند که موجب کاهش نیاز به عملیات ثانویه مانند حکاکی نام تجاری می‌شود.
- در تولید قطعات می‌توان از طیف گسترده‌ای از مواد بخصوص فلزات خاص بکار گرفت.
- قالب ریزی سه بعدی فلز برای حجم‌های کوچک یا متوسط بسیار مناسب است و همچنین می‌تواند برای تولید قطعات کوچک در مقیاس کوچک بسیار مقرون بصرفه باشد، اگرچه این موارد به مواد مورد نظر بستگی دارد.
پرینت سه بعدی فلزی
پرینت سه بعدی فلزی قطعات را با استفاده از لایه‌های مختلفی از پودر دارای مواد نگه دارنده ایجاد می‌کند که این کار توسط یک نازل کنترل شده با رایانه که ابزار طراحی CAD را استفاده می‌کند، انجام می‌گیرد. فرایند اولیه به استقامت مورد نظر نمی‌تواند بینجامد بنابراین قطعات باید وارد فرایند ثانویه ای شوند که به شکل نوع دیگری از فلز اضافه می‌شود.
متدهای زیادی در پرینت سه بعدی فلز بکار می‌رود. روش تف جوشی انتخابی لیزری، یا SLS، از حرارت یک لیزر قدرتمند برای گداختن ذرات ریز سرامیک، شیشه یا پلاستیک بکار می‌رود تا یک شکل سه بعدی تشکیل شود. کارل دکارد و جو بیمان از دانشگاه تگزاس اولین بار این روش را در سال دهه ۸۰ میلادی اختراع و ایجاد کردند.
تف جوشی مستقیم لیزری یا DMLS با استفاده از لیزر، پودرهای فلز با هم آمیخته و سخت می‌کند تا یک جسم جامد تشکیل شده از لایه‌های ساخته شده روی هم ایجاد شود. کانال‌های خنک‌کننده می‌توانند به هر شکلی در این روش ساخته شوند، که زمان و ضایعات را کاهش داده و کیفیت را بالا می‌برد.
ذوب گزینشی لیزری یا SLM , پودر را بطور کامل ذوب می‌کند تا قطعات هوموجنیوس بسازد. این فرایند تنها می‌تواند از یک نوع ماده اولیه بهره ببرد و قابلیت ایجاد آلیاژ را ندارد.