Η Εκτύπωση Υγρού Μετάλλου μπορεί να γίνει μια ‘Παραγωγική Δύναμη στο Τοπίο της Κατασκευής και του Σχεδιασμού’

Additive manufacturing – commonly referred to as 3D printing – has long been a tantalizing technology due to its δυναμικού της για προώθηση τόσο πολλών βιομηχανιών (e.g., semiconductors, scientific equipment, housing, etc.).  This potential has finally reached a tipping point in the last few years as it transitions into reality.  The latest example of this comes from the Massachusetts Institute of Technology (MIT), where a team of researchers has recently unveiled a new additive manufacturing technique called Liquid Metal Printing (LMP).

Τι είναι η Εκτύπωση Υγρού Μετάλλου;

Αυτή η νέα τεχνική, Liquid Metal Printing (LMP), είναι ένας συγκεκριμένος τύπος προσθετικής κατασκευής που περιλαμβάνει τρεχούμενο μέταλλο.  Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει,

1. Δημιουργία προ-ορισμένης διαδρομής εργαλείου.
2. Θέρμανση και διατήρηση ενός μετάλλου, όπως το αλουμίνιο, σε θερμοκρασία ελαφρώς πάνω από το σημείο τήξης του μέσα σε κριζόλι που τροφοδοτείται από φούρνο.
3. Διάχυση τρεχούμενου μετάλλου κατά μήκος της διαδρομής εργαλείου μέσω ενός βρύσου ελεγχόμενου με βαρύτητα που συνδέεται με το κριζόλι.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η ερευνητική ομάδα πίσω από αυτή την τεχνική αναγνωρίζει πως «η εκτύπωση υγρού μετάλλου είναι εννοιολογικά παρόμοια με τη χύτευση ελεύθερης μορφής, όπου μεγάλη ποσότητα μετάλλου τήκεται και διοχετεύεται γρήγορα κατά μήκος μιας προκαθορισμένης διαδρομής εργαλείου ώστε να παραχθεί μια τρισδιάστατη μορφή». Η διαφορά είναι ότι η διαδικασία είναι ταχύτερη, προσφέρει πολύ μεγαλύτερο έλεγχο και επιτρέπει τη δημιουργία πιο σύνθετων σχημάτων και δομών.

Υπάρχει Ανάγκη;

Στη βιομηχανία αναπτύσσονται συνεχώς νέες προσεγγίσεις για υπάρχουσες διαδικασίες και τεχνικές, όμως δεν υπάρχει πάντα επαρκής λόγος για την υιοθέτησή τους. Η ομάδα που βελτιώνει την LMP πιστεύει ότι εδώ ισχύει το αντίθετο και αρχικά προσδιορίζει με σαφήνεια ένα επίμονο πρόβλημα.

«Η σημερινή κατάσταση των τεχνικών προσθετικής κατασκευής μετάλλων συνεπάγεται σημαντικό κόστος επεξεργασίας, μειωμένους ρυθμούς παραγωγής και περιβάλλοντα κατασκευής που είναι δύσκολο να κλιμακωθούν.»

Έχοντας υπόψη αυτούς τους περιορισμούς, η ομάδα πιστεύει ότι η LMP μπορεί να αντιμετωπίσει τον καθένα από αυτούς.

«Για να ξεπεράσουμε τους σημερινούς περιορισμούς των πολλών τεχνικών προσθετικής κατασκευής μετάλλων, προτείνουμε την LMP, μια κλιμακούμενη και οικονομικά αποδοτική τεχνολογία για την ταχεία εκτύπωση δομικών εξαρτημάτων. Η εκτύπωση υγρού μετάλλου προσφέρει ένα νέο πρότυπο μεταλλικής εκτύπωσης στην αρχιτεκτονική, μετατοπίζοντας το βάρος από μικρά, αργά εξαρτήματα υψηλής ανάλυσης σε μεγάλα, γρήγορα δομικά μέλη μεσαίας ανάλυσης.»

Αν η ομάδα έχει δίκιο ότι η LMP μπορεί να αντιμετωπίσει τα επίμονα προβλήματα των τεχνικών προσθετικής κατασκευής μετάλλων, οραματίζεται ένα μέλλον όπου τα απορρίμματα αλουμινίου θα αποκτούν νέα χρήση, καθώς θα τήκονται και θα χρησιμοποιούνται για την εκτύπωση εξαρτημάτων μεγάλων κατασκευών.

Κορυφαίοι Πιθανοί Ωφελόμενοι της Εκτύπωσης Υγρού Μετάλλου (LMP)

Η προσθετική κατασκευή έχει εξελιχθεί θεαματικά τα τελευταία χρόνια. Η LMP αποτελεί πλέον μια βιώσιμη πορεία για την αξιοποίηση της τεχνολογίας σε μεγαλύτερη κλίμακα και σε διαφορετικούς κλάδους, όπως η αεροδιαστημική. Παρότι καμία από τις παρακάτω εταιρείες δεν έχει υιοθετήσει επίσημα την LMP, όλες διαθέτουν αεροδιαστημικά τμήματα που θα μπορούσαν κάποτε να ωφεληθούν από αυτή την προσέγγιση.

*Τα παρακάτω στοιχεία ήταν ακριβή τη στιγμή της συγγραφής και ενδέχεται να αλλάξουν. Οποιοσδήποτε ενδεχόμενος επενδυτής θα πρέπει να επαληθεύσει τα μετρικά*

1.  General Electric

GE Διάγραμμα τιμής

Η ενσωμάτωση της τεχνολογίας εκτύπωσης υγρού μετάλλου (LMP) προσφέρει σημαντική ευκαιρία βελτίωσης της αποδοτικότητας και της καινοτομίας στην παραγωγή, ιδιαίτερα στους τομείς αεροπορίας και ενέργειας της GE.

Με την υιοθέτηση της LMP, η GE θα μπορούσε να μεταμορφώσει την παραγωγή σύνθετων μεταλλικών εξαρτημάτων, μειώνοντας δυνητικά το κόστος και επιταχύνοντας τους χρόνους παραγωγής. Αυτό θα ήταν ιδιαίτερα χρήσιμο στα εξαρτήματα κινητήρων τζετ, όπου η δυνατότητα της LMP να δημιουργεί γρήγορα πρωτότυπα και σύνθετα μεταλλικά μέρη υψηλής ποιότητας συνάδει με τη δέσμευση της GE για προηγμένη τεχνολογία και αποδοτικότητα στην αεροδιαστημική κατασκευή.

2. Boeing

BA Διάγραμμα τιμής

Οι επενδυτές που εξετάζουν το μέλλον της αεροδιαστημικής κατασκευής πρέπει να αναγνωρίσουν την ικανότητα της LMP να δημιουργεί σύνθετες, ελαφριές μεταλλικές δομές. Όπως και στη General Electric (GE.TO ), η υιοθέτησή της θα μπορούσε να μεταμορφώσει γρήγορα τη διαδικασία παραγωγής της Boeing, ιδίως στην κατασκευή εξαρτημάτων αεροσκαφών όπου το βάρος και η αντοχή είναι κρίσιμοι παράγοντες.

Αυτή η εξέλιξη όχι μόνο θα απλοποιούσε τις σχετικές διαδικασίες της Boeing, αλλά θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει στην ανάπτυξη αποδοτικότερων και πιο φιλικών προς το περιβάλλον αεροσκαφών, σε συμφωνία με την αυξανόμενη ζήτηση για βιώσιμες λύσεις αεροπορίας.

3. Honeywell International Inc.

HON Διάγραμμα τιμής

Για τη Honeywell International (HON ), η ενσωμάτωση της LMP στις παραγωγικές της δυνατότητες θα μπορούσε να αποφέρει σημαντικά οφέλη, ιδιαίτερα στο αεροδιαστημικό τμήμα και στον τομέα υλικών υψηλών επιδόσεων. Η υιοθέτηση της LMP θα μπορούσε να καταστήσει αποδοτικότερη την παραγωγή αεροδιαστημικών εξαρτημάτων και να ενισχύσει την ανταγωνιστικότητα της Honeywell δίπλα σε εταιρείες όπως η General Electric και η Boeing.

Επιπλέον, στον τομέα υλικών υψηλών επιδόσεων, η ακρίβεια και η αποδοτικότητα της LMP στην εκτύπωση μετάλλων θα μπορούσαν να διευκολύνουν την ανάπτυξη καινοτόμων προϊόντων, σε συμφωνία με τη στρατηγική έμφαση της Honeywell στην τεχνολογική ηγεσία και τη διαφοροποίηση στην αγορά. Αν υιοθετηθεί, η διαδικασία θα μπορούσε να αποτελέσει ελκυστική ευκαιρία για επενδυτές που ενδιαφέρονται για μια εταιρεία στην πρώτη γραμμή της βιομηχανικής καινοτομίας.

Τελικές Σκέψεις

Η προσθετική κατασκευή έχει αποδείξει ότι ήρθε για να μείνει, και τεχνικές όπως η LMP είναι έτοιμες να ανοίξουν νέους δρόμους χρήσης. Συνοψίζοντας, η ομάδα ερευνητών πίσω από την LMP το διατυπώνει καλύτερα.

«Συμπερασματικά, αποδεικνύουμε ότι η LMP έχει τη δυνατότητα να γίνει παραγωγική δύναμη στο τοπίο της κατασκευής και του σχεδιασμού, τόσο ως εργαλείο δημιουργίας πρωτοτύπων όσο και ως μορφή ταχείας, χαμηλού κόστους, μεγάλης κλίμακας κυκλικής παραγωγής.»