2017-et a fémnyomtatás éveként harangozták be, és az állítás ugyan vitatható, a technológia látványosan gyors fejlődése és a hozzá kapcsolódó alkalmazások számának megugrása viszont kétségtelen tény. A gyártók új lehetőségeket, teljesen strukturált részek kisszériás, kárba vesző anyagmennyiséget drasztikusan csökkentő technikacsaládot látnak benne. (Magyarországon a FreeDee Printing Solutions is nyújt fémalkatrész- és implantátum nyomtatószolgáltatásokat.)
A dinamikus mozgásokat szemlélteti, hogy az utóbbi napokban két egymástól független új eljárást jelentettek be. Mindkettő megváltoztathatja a technológiát.
Az amerikai Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriumban (LLNL) a Worchester Műszaki Intézet kutatóival közösen kikísérletezett, félig szilárd fém anyagon alapuló közvetlen fémírással (Direct Metal Writing, DMW) meghaladhatók a poralapú fémnyomtató technikák, mint a szelektív lézeres olvasztás (SLM) korlátai.
A speciális, bizmut-ón keverék fémet eleve úgy tervezték, hogy mozdulatlan állapotban szilárd legyen, nyomás hatására viszont folyadékhoz hasonlóan, egyenletesen áramoljon. Egy fémrudat addig melegítenek hozzá, amíg félszilárd állapotba nem kerül. Ekkor extrudálják fúvókán keresztül. Így lehetséges nyomtatni, utána viszont megint szilárd lesz, és kihűlés közben megkeményedik. Kevesebb oxid kerül bele, kevesebb utólagos nyomás éri a megszilárdult anyagot. A speciális matéria alacsony olvadáspontja miatt működik jól, amelyhez azonban nagyon pontosan kell kontrollálni a hőmérsékletet, különben nem áramlik át olyan egyenletesen a fúvókán.
Az eljárás távolról sem tökéletes még, a kutatóknak több problémát, például „iparbarát” anyagok, mint az alumínium és a titán nagyfelbontású részekhez való használatát kell megoldaniuk. A folytatásban alumíniumkeverékkel próbálkoznak, és ha sikerrel járnak, a DMW-t sok iparágban (repülőgép-ipar, közlekedés stb.) alkalmazhatják majd. A hatékony anyagfelhasználás melletti nagy előnye, hogy feleslegessé teszi a kötelező és időigényes hitelesítési és elemző folyamatokat.
Az additív gyártótechnológiai kutatásokban komoly szerepet játszó észak-angliai Sheffield Egyetem kutatói „diódaterület-olvasztás” (Diode Area Melting, DAM) néven szintén alternatív fémnyomtató módszert mutattak be. Ők is a jelen fémolvasztó technikák korlátaiból, anyag- és energiaköltségből, gyártási ütemből indultak ki.
A korlátok elsőszámú okát abban látják, hogy a mostani SLM gépek egyetlen lézerrel dolgoznak. A sheffieldi csoport a nyomtatóterületen való mozgás közben, pozíció alapján történő be- és kikapcsolásra programozott több lézerdiódát javasol. A szükséges hőt és energiát egy darab, mindössze 2,63 wattot termelő dióda nem tudja előállítani, együttműködő diódákból álló teljes rúd viszont igen. Demonstrálták is: az új módszerrel rozsdamentes acélötvözet-por 99,7 százalékát megolvasztották. Bebizonyosodott a korábban elképzelhetetlen: kevés energiát termelő diódák is használhatók SLM-re.
Mindkét módszer ígéretesnek tűnik, kérdés persze, hogy mikorra válnak kísérleti eljárásból mindennapos megoldássá.
