از آنجایی که تولید افزودنی به رشد و بلوغ خود ادامه می دهد، یکی از روندهایی که مشخص شده است، افزایش اهمیت فلز AM در تعدادی از بخش ها است. بیشتر و بیشتر، OEM ها از فناوری های AM فلزی به عنوان راهی برای ایجاد قطعات هندسی پیچیده و سبک استفاده می کنند، به طوری که انتظار می رود ارزش این صنعت در ۱۰ سال آینده به ۱۸٫۵ میلیارد دلار برسد. با این حال، این بدان معنا نیست که هنوز چالش‌هایی برای تولید با تولید افزودنی‌های فلزی وجود ندارد، به‌ویژه وقتی صحبت از قطعات اصلی مهم می‌شود.
در مقاله Velo3D، یکی از تولیدکنندگان پیشرو پرینترهای سه بعدی فلزی برای صنایعی مانند هوافضا به بررسی این موضوع می‌پردازد که چگونه می‌توان از ساخت افزودنی‌های فلزی پیشرفته در ایجاد قطعات مهم وحیاتی استفاده کرد. یعنی از طریق مطالعات موردی روی قطعاتی مانند میکروتوربین‌ها، مخازن فشار بالا، مبدل‌های حرارتی، میکسرهای استاتیک و توربوپمپ‌ها، آنها آموزش می‌دهند که چگونه می‌توان بر موانع تولیدی رایج از طریق AM فلزی غلبه کرد. نگاهی اندازیم به مزایای استفاده از پرینت سه بعدی فلزی برای قطعات اصلی.
در این مقاله، Velo3D توضیح می‌دهد: «در طراحی، مبدل‌های حرارتی به حداکثر مساحت سطح بین طرف گرم و سرد قطعه نیاز دارند. دیوارهای جداکننده آنها نیز باید تا حد امکان نازک باشند تا امکان انتقال حرارت تا حد امکان فراهم شود، در حالی که نشتی طرفین را محکم نگه می دارد. همچنین تعادلی باید بین زبری سطح لازم برای انتقال گرما و افت فشار حاصل به دست آید. در پایان، مهندسان با چالش تولید مبدل‌هایی با کانال‌های داخلی پیچیده و دیواره‌های نازک مواجه می‌شوند.» البته این فقط مختص مبدل های حرارتی نیست. اکثر قطعات اصلی دارای چالش های طراحی مرتبط هستند، اما محدود به هندسه های داخلی دقیق و کار با اجزای متعدد نیستند.
با توجه به آنچه گفته شد، حتی با وجود تمام ادعاهای تولید افزودنی‌های فلزی نیز می‌تواند جنبه‌های منفی خود را در هنگام ایجاد این قطعات اصلی داشته باشد. به عنوان مثال، برای تولید قطعات با هندسه های پیشرفته، اغلب نیاز به استفاده از ساپورت است که برداشتن آنها دشوار و پرهزینه است. با این حال، راه حل پیشرفته تولید افزودنی های فلزی قبلاً به تعدادی از شرکت ها کمک کرده است تا بر هر دو چالش در تولید سنتی و AM غلبه کنند.
لانچر برای غلبه بر چالش های مربوط به تولید سنتی مخازن فشار بالا به Velo3D روی آورد. ساخت این اجزای اصلی دشوار است زیرا باید از نظر اندازه و وزن بهینه شوند و در عین حال به اندازه کافی قوی باشند تا بتوانند شرایط محیطی شدید را تحمل کنند. مانند بسیاری از اجزای دیگر، ساخت آنها نیز دشوار است زیرا فرآیند سنتی هم دستی و هم طولانی است و شامل بخش‌های متعددی است. علاوه بر این، هر جوش، سطح جفت گیری و نقطه اتصال مورد نیاز برای به هم رساندن تمام قطعات، محل نشت احتمالی است.
برای ایجاد مخزن، لانچر تصمیم گرفت از راه حل تولید افزودنی فلزی پیشرفته و پرینترهای Sapphire Velo3D استفاده کند. اگرچه تولید مواد افزودنی معمولی جایگزین مطمئن‌تری برای تولید سنتی به نظر می‌رسید، اما لزوماً اینطور نبود زیرا پرینترهای معمولی هنگام پرینت به ساپورت نیاز دارند. حذف اینها دشوار است، نه تنها زمان تولید را افزایش می‌دهد، بلکه به طور بالقوه باعث ایجاد دره‌ها و قله‌هایی در سطح قطعه می‌شود و عملکرد را در طول تست خستگی کاهش می‌دهد.
