पाठ 8.5आकार देनाअध्याय 8 · एडिटिव मैन्युफ़ैक्चरिंग

बाइंडर जेटिंग

इंकजेट हेड पाउडर को चिपकाते हैं, फिर पार्ट को क्योर या सिंटर किया जाता है (बाइंडर जेटिंग)

बाइंडर जेटिंग में पाउडर की पतली परतें बिछाई जाती हैं और हर परत पर इंकजेट हेड से बाइंडर नाम का तरल गोंद छापा जाता है। यह ऑफ़िस प्रिंटर जैसा ही काम करता है, पर काग़ज़ की जगह पाउडर के साथ। यह इसलिए अहम है कि बैच में धातु के पार्ट छापने के सबसे तेज़ तरीकों में से एक है, और फ़ाउंड्री इससे ढलाई के लिए रेत के साँचे छापती हैं।

फ़ोटो: Oak Ridge National Laboratory, CC BY 2.0, स्रोत: Wikimedia Commons

बाइंडर जेटिंग का बिल्ड बॉक्स अनुप्रस्थ काट में, डीपाउडरिंग और भट्टी में सिंटरिंग के साथघेरे में लिखे नंबर नीचे दिए चरणों से मेल खाते हैं; चरण 2 से 4 हर परत के लिए दोहराए जाते हैं।

यह कैसे काम करती है

मॉडल को स्लाइस करें। सॉफ़्टवेयर 3D मॉडल को पतली परतों में काटता है। पार्ट को पास-पास भरा और एक के ऊपर एक रखा जा सकता है, क्योंकि पाउडर उन्हें सहारा देता है।
परत बिछाएँ। सप्लाई पिस्टन ऊपर उठता है और रिकोटर (रोलर या ब्लेड) पाउडर की पतली, एकसमान परत बिछाता है, धातु के लिए आमतौर पर 0.05–0.1 mm।
बाइंडर की बौछार करें। इंकजेट प्रिंट हेड आर-पार चलता है और बाइंडर की नन्ही बूँदें सिर्फ़ वहीं गिराता है जहाँ पार्ट का स्लाइस होना चाहिए। चिपके हुए कण आपस में जुड़ जाते हैं; बाकी ढीले रहते हैं।
नीचे उतारें और दोहराएँ। बिल्ड बॉक्स एक परत नीचे जाता है और चक्र तब तक दोहराया जाता है जब तक बॉक्स भर न जाए। छपाई के दौरान लेज़र या गर्मी की ज़रूरत नहीं पड़ती।
क्योर और डीपाउडर करें। बाइंडर को सख़्त करने के लिए बॉक्स को गर्म किया जाता है, फिर ढीले पाउडर को ब्रश और हवा से हटाया जाता है और दोबारा इस्तेमाल किया जाता है। चिपके हुए "ग्रीन" पार्ट चॉक की तरह नाज़ुक होते हैं।
भट्टी में सिंटर करें। धातु के पार्ट भट्टी में उनके गलनांक के क़रीब पहुँचते हैं, जहाँ बाइंडर जल जाता है और कण आपस में जुड़ जाते हैं। घना होने पर पार्ट हर दिशा में लगभग 15–20% सिकुड़ जाता है।

मुख्य तथ्य

सामग्री: स्टेनलेस स्टील, टूल स्टील, तांबा और दूसरी धातुएँ; फ़ाउंड्री की रेत; सिरेमिक; पूरे रंग वाले मॉडल के लिए जिप्सम
आम पार्ट: बैच में छोटे धातु पार्ट, ढलाई के लिए रेत के साँचे और कोर, सिरेमिक पार्ट, रंगीन मूर्तियाँ
पार्ट का आकार: धातु के पार्ट आमतौर पर मुट्ठी भर या उससे छोटे; रेत प्रिंटर कई मीटर लंबे बॉक्स बनाते हैं
सटीकता: धातु: सिंटरिंग के बाद सिकुड़न के कारण लगभग ±1–2%; रेत के साँचे: लगभग ±0.3 mm
सतह की फ़िनिश: मैट और थोड़ी दानेदार, बारीक ढलाई जैसी; अक्सर ब्लास्ट या पॉलिश की जाती है
किस बैच साइज़ के लिए उपयुक्त: सैकड़ों से दसियों हज़ार छोटे धातु पार्ट; रेत के साँचों के इकलौते से छोटे रन तक
टूलिंग और मशीन की लागत: कोई टूलिंग नहीं; मशीनें और भट्टियाँ मिलाकर कुछ लाख से दस लाख डॉलर से ज़्यादा
गति: छपाई तेज़ है, अक्सर पूरे बॉक्स के लिए कुछ घंटे, पर क्योरिंग और सिंटरिंग में एक दिन या ज़्यादा लग जाता है

ताक़तें और सीमाएँ

खूबियाँ

पूरे बॉक्स के पार्ट की तेज़ छपाई, बिना सपोर्ट के
छपाई के दौरान गर्मी नहीं, इसलिए न टेढ़ापन, न भीतर बंद तनाव
पैटर्न के बिना, सीधे फ़ाइल से रेत के साँचे और कोर छापती है
ज़्यादा मात्रा पर लेज़र पाउडर बेड फ़्यूज़न से प्रति धातु पार्ट कम लागत

सीमाएँ

सिंटरिंग में पार्ट सिकुड़ते हैं, जिससे कसी टॉलरेंस पाना कठिन होता है
ग्रीन पार्ट नाज़ुक होते हैं और सावधानी से संभालने पड़ते हैं
कुछ पोरोसिटी बची रह सकती है, इसलिए मज़बूती पूरी तरह पिघली धातु से कम रह सकती है
पतली दीवारें और बड़े समतल पार्ट भट्टी में झुक या विकृत हो सकते हैं

कहाँ इस्तेमाल होती है

फ़ाउंड्रीइंजन ब्लॉक, पंप हाउसिंग और प्रोटोटाइप के लिए रेत के साँचे और कोर
ऑटोमोटिवछोटे धातु ब्रैकेट और फ़िटिंग; ढले पार्ट के लिए साँचे
उपभोक्ता सामानताले, औज़ार और चश्मों के स्टील पार्ट बैच में
औद्योगिकपंप इम्पेलर, नोज़ल, सिरेमिक पार्ट
कला और डिज़ाइनजिप्सम में पूरे रंग वाली मूर्तियाँ और वास्तु मॉडल

इसे कैसे पहचानें

मैट, थोड़ी दानेदार सतह, कुछ-कुछ बारीक ढलाई या सिंटर की गई धातु जैसी।
सपोर्ट के निशान नहीं, और पार्ट जिनके किनारे थोड़े नरम दिखते हैं।
रेत के साँचों पर रेतीली, भुरभुरी बनावट और मोड़ों पर हल्की सीढ़ीनुमा रेखाएँ।
बड़े, एक जैसे बैच में बने बहुत छोटे धातु पार्ट।

तुलना करें

लेज़र पाउडर बेड फ़्यूज़न8.4धातु के पाउडर को चिपकाने के बजाय लेज़र से पिघलाता है; सिकुड़न के बिना घने पार्ट, पर धीमा और महँगा।मेटल इंजेक्शन मोल्डिंग (MIM)9.2यह भी ग्रीन पार्ट बनाती है जिन्हें सिंटर किया जाता है; इसमें साँचा चाहिए, पर बहुत ज़्यादा मात्रा पर सस्ती पड़ती है।सैंड कास्टिंग1.1बाइंडर जेटिंग इसके साँचे सीधे छाप सकती है, लकड़ी या धातु के पैटर्न के बिना।

देखें

Mars Gadgets · पाउडर की परत, इंकजेट बाइंडर और सिंटरिंग, शुरुआती लोगों के लिए

AM Media | The Cool Parts Show · बाइंडर जेटिंग और उसके सिंटरिंग चरण पर उद्योग पत्रकार

CATI: Computer Aided Technology is now GoEngineer · प्रिंटर का डेमो, ग्रीन पार्ट की डीपाउडरिंग के साथ

voxeljet · छपे रेत के साँचे और कोर, फिर डाली गई धातु

असली तस्वीरें देखें

Wikipedia: Binder jetting — प्रक्रिया के चरण, सामग्रियाँ और इतिहास; मुख्यतः लेख
Wikipedia: 3D printing processes — बाइंडर जेटिंग की दूसरी एडिटिव प्रक्रियाओं से तुलना
Wikimedia Commons फ़ोटो खोज

याद रखें

बाइंडर जेटिंग इंकजेट की बूँदों से पाउडर को परत दर परत चिपकाती है, छपाई के दौरान बिना किसी गर्मी के।
धातु के पार्ट नाज़ुक निकलते हैं और उन्हें भट्टी में सिंटर करना पड़ता है, जहाँ वे सिकुड़ते हैं।
यह छोटे धातु पार्ट के बैच और ढलाई के लिए छपे रेत के साँचों के लिए उपयुक्त है।