پژوهشگران دانشگاه MIT یک تکنیک چاپ سه بعدی سریع گسترش داده‌اند که به کاربر اجازه می‌دهد از فلز مایع برای چاپ‌های زیاد سریع منفعت گیری کند. این فرایند می‌تواند زمان ساخت قطعات آلومینیمی بزرگ را به چند دقیقه افت دهد، درحالی که تعداد بسیاری از تکنیک‌های حاضر ساعت‌ها زمان نیاز دارند. دانشمندان از این تکنولوژی برای ساخت پایه‌های صندلی، چارچوب‌های میز و دیگر لوازم مبلمان منفعت گیری کرده‌اند.

این تکنیک چاپ فلز مایع (LMP) نام دارد و در آن آلومینیم مذاب در یک مسیر از پیش تعریف‌شده داخل بستری ازدانه‌های ریز شیشه می‌بشود. این دانه‌ها به‌شدت دور سازه سه بعدی سخت خواهد شد. پژوهشگران می‌گویند این روش حداقل ۱۰ برابر سریع تر از تکنیک‌های ساخت‌وساز فلزی شبیه است.

در زیر می‌توانید ویدیویی از طرزکار این دستگاه و خصوصیات آن تماشا کنید.

کارکرد و مزایای دستگاه چاپ سه بعدی فلز مایع

یکی از مشکلات تکنولوژی‌های چاپ فلزی حاضر این است که سازه فلزی ساخته‌شده با این دستگاه‌ها می‌تواند زیاد صدمه‌پذیر باشد. در تکنیک‌های متداول چاپ فلز، در میانه فرایند چاپ باید قسمت‌هایی از فلز چاپ‌شده مجدد ذوب شوند. این عمل علتمی‌بشود تا سازه چاپ‌شده دچار ترک یا تغییرشکل بشود.

دستگاه دانشگاه MIT این قابلیت را دارد که فلز آلومینیم را در همه طول فرایند چاپ مذاب نگه‌دارد. به این ترتیب، مشکلات ناشی از ذوب مجدد فلز از بین می‌رود.

در این دستگاه، فلز مایع در یک محفظه از جنس گرافیت ذخیره و از یک نازل سرامیکی به بستر خرده شیشه تزریق می‌بشود. با این حال، برای رسیدن به شدت بالا، دانشمندان از تفکیک چاپ کاسته‌اند. به همین علت نمی‌توان از این دستگاه برای ساخت قطعاتی ظریف با هندسه پیچیده منفعت گیری کرد.

علت افت تفکیک این است که تعداد بسیاری از قطعات بزرگ نیازی به تفکیک بالا ندارند. به همین علت است که آن‌ها از آن برای چاپ قطعات مبلمان منفعت گیری کرده‌اند. کاربردهای ساختمانی نیز نیاز به تفکیک چاپ بالایی ندارند.

با این حال، هم چنان این امکان وجود دارد که این قطعات را بعد از تشکیل با ابزارهای فلزکاری پردازش کرد تا به تفکیک بالاتر رسید. قطعات تولیدشده با این تکنیک، برخلاف تکنیک تشکیل افزایشی قوس سیمی (روش چاپ فلز متداول)، مقاومت و دوام بالایی دارند و زمان پرداخت دچار ترک یا تغییرشکل نیز نمی‌شوند.

این چنین باید اشاره کرد که روش چاپ سه بعدی فلز مایع تنها به آلومینیم محدود نمی‌بشود. می‌توان از هر فلزی در این دستگاه منفعت گیری کرد. پژوهشگران به این علت آلومینیم را انتخاب کرده‌اند که در کاربردهای ساختمانی و دکوراسیون محبوبیت بالایی دارد و به‌سادگی بازیافت می‌بشود.

این دستگاه تا این مدت جای گسترش دارد. پژوهشگران درحال کار روی پایداری سیستم ذوب می باشند تا از سخت‌شدن مقطعی فلز جلوگیری کنند. این چنین آن‌ها تا این مدت با نازل‌هایی با قطرهای بالاتر مشکل دارند، چون این نازل‌ها فلز را با قطر یکنواخت چاپ نمی‌کنند. با این حال آن‌ها می‌گویند که تکنیک جدیدشان می‌تواند انقلابی در صنعت تولیدات فلزی باشد.