پرینت سه بعدی WAAM

 Wire arc additive manufacturing یک روش پرینت سه بعدی است که سال ها در صنایع سنگین و هوا فضا استفاده می شود. در دهه هفتاد میلادی، این روش shape welding نامیده می شد، اما از آن زمان تا کنون تغییرات زیادی داشته است. به طوری که امروزه با به کار بردن این روش در تولید، صنایع سنگین، صنایع دفاعی و هوافضا می توان قطعات بزرگ فلزی را با زمان و هزینه کمتری نسبت به آهنگری، ریخته گری یا ماشین کاری سنتی تولید کرد.

در این روش از یک سیم فلزی به عنوان مواد اولیه و از قوس الکتریکی به عنوان منبع انرژی استفاده می شود، که بسیار شبیه به جوشکاری است. قوس الکتریکی، سیم فلزی را ذوب می کند و توسط یک بازوی رباتیک به صورت لایه ای بر روی لایه ای دیگر مواد را روی سطحی، مانند میز گردان چند محوره، رسوب گذاری می کند. درست همانند جوشکاری، یک گاز بی اثر برای جلوگیری از اکسیداسیون و بهبود یا کنترل خواص فلز استفاده می شود.

این فرآیند به تدریج قطعه ای کامل تولید می کند و یا قطعه ای را تعمیر می کند. در این روش هیچ گونه ساختار ساپورت، برای حذف وجود ندارد. بعد از اتمام فرآیند، قطعه پرینت سه بعدی را می توان توسط CNC پرداخت کرد که در این صورت قطعه دقت بالایی خواهد داشت یا در صورت لزوم می توان سطح قطعه پرینت سه بعدی را جلا داد. به طور معمول، قطعات چاپ شده برای از بین بردن هرگونه تنش باقیمانده، عملیات حرارتی دریافت می کنند.

WAAN بر اساس روش های ثابت شده و شناخته شده و نتایج مواد جوشکاری است. اگرچه WAAM در طول فرآیند، از نرم افزارهای پیچیده برای کنترل فهرست متغیر های خود استفاده می کند اما آشنایی با روش کلی این فرآیند، شرکت های بیشتری را به این تکنولوژی جذب می کند.

ممکن است که WAAN  به نام های دیگری نیز شناخته شود زیرا که شرکت ها تلاش می کنند که تکنولوژی خود را پر قدرت تر و متفاوت تر از رقیبان خود نشان دهند. با این وجود روش هایی که به جای قوس الکتریکی از لیزر یا پرتو الکترونی به همراه سیم فلزی استفاده می کنند در دسته بندی دیگری قرار می گیرند که به آن پرینتر سه بعدی directed energy deposition (DED) می گویند.

WAAN مقرون به صرفه ترین روش بین تکنولوژی های DED در نظر گرفته می شود. زیرا می تواند از ربات های جوش قوسی و منابع انرژی موجود و علاوه بر آن از مواد جوشکاری در دسترس استفاده کند، بنابراین امکان منع ورود WAAM به صنعت تقریبا پایین است. تکنولوژی قوس الکتریکی WAAN ،که شامل قوس پلاسما نیز می شود، در مقایسه با پرتو الکترونی و لیزر در سایر انواع پرینتر های DED ارزان تر و ایمن تر است. همچنین به محفظه خلأ نیز نیاز ندارد.

شاخص ترین ویژگی تکنولوژی WAAM برای فروش، پرینت سریع و اقتصادی اجسام بزرگ فلزی است. اما این تکنولوژی جذابیت های دیگر نیز دارد که در ادامه به برخی از این ویژگی ها اشاره می کنیم.

• WAAM می تواند هر فلز قابل جوشکاری را پرینت کند.
• WAAM حجم و سرعت بالایی دارد (به سرعت قطعات را پرینت می کند).
• WAAM به شدت مصرف مواد خام و اتلاف آن را کاهش می دهد.
• WAAM توانایی ساختن قطعات بسیار بزرگ را دارد.
• WAAM از تکنولوژی جوشکاری استفاده می کند.
• WAAM امکان طراحی هندسه های پیچیده را فراهم می کند.
• WAAM بر اساس قوس جوشکاری است بنابراین رفتار مواد و فرآیند شناخته شده است.