Κονιομεταλλουργία και Τρισδιάστατη Εκτύπωση

Το μάθημα αποτελεί το βασικό εισαγωγικό μάθημα στις κατεργασίες προσθετικής διαμόρφωσης (additive manufacturing) και συγκεκριμένα της τρισδιάστατης εκτύπωσης με μεθόδους κονιομεταλλουργίας. Αρχικά, πραγματοποιείται εισαγωγή στις κονιομεταλλουργικές μεθόδους παρουσιάζοντας τις μεθόδους παραγωγής κόνεων (χημικές μεθόδους αναγωγής, μεθόδους ατομοποίησης, ηλεκτροχημικές μεθόδους) τις τεχνικές προετοιμασίας κόνεων (τεχνικές λειοτρίβησης και χαρακτηρισμού), τις τεχνικές μορφοποίησης κόνεων (επίδραση των παραμέτρων στην πυκνότητα του υλικού) και τις τεχνικές πυροσυσσωμάτωσης (παρουσίαση παραδοσιακών και σύγχρονων τεχνικών πυροσυσσωμάτωσης όπως spark plasma sintering).

Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι  τεχνικές τρισδιάστατης εκτύπωσης, η ταξινόμησή τους, τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα κάθε μιας. Έμφαση δίνεται στην τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλων και κραμάτων με τεχνικές τήξης. Εξηγούνται τα χαρακτηριστικά των κόνεων και οι τρόποι προετοιμασίας τους. Επιπλέον, εξηγούνται οι στρατηγικές ανάμειξης και κραμάτωσης για την επίτευξη του αντικειμένου, το οποίο εκτυπώνεται. Διευκρινίζονται η σημασία της χημικής σύστασης σε συνδυασμό με την θερμική προϊστορία, τις θερμικές κατεργασίες οι οποίες επιβάλλονται στο τεμάχιο κατά την εκτύπωσή του, αλλά και στα σφάλματα κατά την προώθηση της εκτύπωσης μέσω των επιμέρους στρώσεων. Τέλος, γίνεται αναφορά στην τραχύτητα της επιφάνειας του εκτυπωμένου αντικειμένου και στις ιδιότητές του σε σχέση με παραδοσιακά αντικείμενα, τα οποία προκύπτουν από χύτευση και διαμόρφωση (έλαση, διέλαση, σφυρηλάτηση κ.α.). Γίνεται εμβάθυνση στα θερμικά φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα κατά την εκτύπωση και την εξέλιξη της μικροδομής, της ανακρυστάλλωσης και των πιθανών μετασχηματισμών που πραγματοποιούνται κατά την κατεργασία της τριδιάστατης εκτύπωσης. Ακολουθεί η παρουσίαση των τεχνικών εκτύπωσης με έγχυση (συνδέτη ή σταγονιδίων υλικού).