数年前、私は精密金属製品の生産のための簡単な技術を探し始めました。 そのため、「バックグラウンド」で、さまざまな金属加工技術、鋳造からフォトリソグラフィ、旋盤からECMの設置まで、金属製品を作成するさまざまな方法を研究しました。
（主に価格の面で）すべての要件を満たすテクノロジーを見つけられなかったので、私はあなたの法廷で代表している自分自身のことを考えて考えることにしました。 これは単なる概念であり、完成品ではないという事実に注目してください。
また、このコンセプトを人生に実装するためのプロジェクトに参加するよう全員に招待します。詳細は記事の最後にあります。
はじめに
今日まで、著者は金属粉末から金属製品を製造するいくつかの方法を知っています。 これらのすべての方法には長所と短所があります。
この作業の目的は、以下の生産方法のすべての利点を吸収し、すべての欠点を排除するデバイスを開発することでした。
古典的な粉末冶金
金属粉末（または非金属粉末を含む組成）からの製品の製造技術。 一般に、粉末冶金の技術プロセスは、粉末の混合、圧縮（プレス、ブリケット）、および焼結の3つの主要な段階で構成されています。
利点：
-比較的単純な技術。
短所：
-複雑な形状の製品を製造することはできません。
-機器が必要です（プレス用の金型）;
-比較的低い解像度と精度。
MIMテクノロジー
MIMテクノロジーを使用する場合、微細な金属粉末とバインダーの混合物が射出プレスに射出されます。射出プレスは、熱可塑性プラスチックの射出に使用されるプレスとほぼ同じです。 MIM技術の原料は、バインダーと金属粉末の混合物、いわゆる原料です。
利点：
-複雑な形状の製品を生産することが可能です。
-十分に高い精度と解像度。
短所：
-複雑で高価な機器。
-機器が必要です（射出成形金型）。
-追加のプロセスステップがあります-ポリマーの燃焼;
-消耗品があります（最終製品のコストが増加します）-ポリマー。
-酸化（真空、不活性ガス）に対する保護を備えた炉での焼結が必要です。
SLSおよびSLM（3Dプリンター）
SLS技術では、粉末はエリア全体に均一な層でスプレーされ、その後、レーザーはこの高さでこの層のモデルのセクションに対応するエリアのみを焼き付けます。 SLMでは、金属粒子が融合状態になり、溶接されて、強固なフレームワークを形成します。
利点：
-複雑な形状の製品を生産することが可能です。
-十分に高い精度と解像度。
-機器を必要としません。
-単一のコピーを作成することが可能です。
短所：
-複雑で高価な機器。
-製造速度が遅い。
会社「デスクトップメタル」のシステム「生産システム」
（プロジェクト中も）
このシステムは、金属粉末とフォトポリマーの層ごとの堆積を使用します。 パウダーは連続層に塗布され、フォトポリマーは製品のカットプロファイルにのみ沿って塗布されます。 次に、フォトポリマーを紫外線にさらします。 T.O. 粉末に囲まれた金属ポリマー製品であることがわかります。 次に、ポリマーを燃焼させ、粉末を炉で焼結します。
利点：
-高い生産速度、
-高解像度と精度、
-機器を必要としません
-比較的安価な機器。
短所：
-消耗品が必要-フォトポリマー、
-中間段階があります-ポリマーの燃焼。
開発の説明
この作品で紹介するデバイスは、出発材料として粉末金属も使用しています。
テクノロジー
製品作成の原則は、2つのコンポーネント層の形成です。 各レイヤーには、ベースとバックフィルの2種類のパウダーが含まれます。
基礎-製品が形成される金属粉末。
バックフィルは、ベースの焼結温度よりも高い焼結温度でボイドを埋める粉末です。
したがって、各レイヤー（製品のセクション、つまり2次元）は、ベース-製品、埋め戻し-背景のように「印刷」されます。
各層を適用した後、ローラーを押します。
すべての層を作成した後、得られた塊を炉で焼結します。 なぜなら ベースの粉末の融点は低く（その結果、焼結温度も低い）、この粉末の粒子のみが焼結し、埋め戻しがゆるいままになります。
動作原理
2成分層は、いわゆるを使用して適用されます。 エレクトログラフィー。
エレクトログラフィー（ゼログラフィー）は、電荷を使用してトナー（ドライインク）を転写する複写方法です。 レーザープリンターとコピー機は、エレクトログラフィの原理で動作します。
このウィキペディアの記事から、エレクトログラフィとレーザープリンターの原理について詳しく知ることができます。
2つのコンポーネントを一度に適用するために、2つの同一の順次静電転写システムが使用されます。
次のレイヤーを適用して圧縮した後、「印刷」が実行されるテーブルは、1ステップかかります（ステップのサイズは必要な解像度によって異なります）。
すべての層を適用した後、製品をオーブンで焼きます。 この場合、酸化（真空または不活性ガス）に対する保護は必要ありません。 製品の金属への空気の浸透により、埋め戻しが防止されます。
開発の利点
1）大量生産されたコンポーネント（レーザープリンターで使用）を使用できるため、デバイスのコストが大幅に削減されます。
2）高解像度および高精度。
3）高速印刷。
4）機器の不足。
5）追加の消耗品の不足（埋め戻しは繰り返し使用できます）。
6）複雑な形状の製品を製造することが可能です。
7）ベーキング中の酸化に対する保護は必要ありません。
8）球状粒子を含む粉末を使用する必要はありません。
考えられる問題と解決策
1）速い写真の摩耗。
解決策a）耐摩耗性材料を適用します。
解決策b）ファイルをまったく使用しないでください。 層を直接充電します。
解決策c）プロセスを分離します。フォトセルが希望の静電パターンを前の層に転写し、その後粉体を塗布します。
2）さまざまなグレードのベーキングパウダーに適したユニバーサルフィリングの開発。
3）異なるグレードの粉末は、静電気に対して異なる反応を示す場合があります。
解決策a）粉体粒子に特定のコーティング（シェル）を塗布する
解決策b）静電気の代わりに他の物理的効果を使用する。 たとえば、バックフィルは静電気によって適用され、「スパチュラ」法を使用して、形成された凹部にベースが押し込まれます。
投稿の最後で、 これは単なる概念であり、設計およびテストプロセス中に変更される可能性のあるものであることを改めて思い出したいと思います。 この記事の主なものは、3D図形を作成する技術そのものです（2つのパウダー、ベースとバックフィルのレイヤーごとの適用）。
よくある質問
1）技術は特許を取得していますか？
いや この技術は特許を取得していません。 第一に、この段階で特許を取得するには時期尚早であり、第二に、それは時間の無駄だと考えています（私の意見では、ロシア連邦の知的財産保護研究所は、ほとんどの国と同様に機能しません）。
2）なぜ記事では粉末冶金のみが考慮されているのですか？
私は、粉末冶金が最も有望であり、精密生産に最も適していると考えています。
3）テクノロジーをパブリックドメインにする理由
私はこのプロジェクトを一人で行うことはできません。 したがって、この記事の助けを借りて、おそらくアイデアを理解し、その実装のためのコミュニティを自発的に作成する愛好家を見つけたいと思っています。 自分自身を実現したい人なら誰でも利用できるオープンなプロジェクトにしましょう。
これに関して、科学技術のさまざまな分野のすべての関心のある専門家に提案があります： プロジェクトに興味があり、それに参加したい場合は、コメントを書いてください（あなたのメッセージが新生コミュニティ全体にアクセスできるように）。
PS私は自分の開発について話し続けるつもりです。 見逃さないように登録してください！
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