योजक प्रौद्योगिकियों के अनुप्रयोग का दायरा व्यापक है: एक पोल पर सजावटी अनुप्रयोगों के लिए "केवल पीएलए" डेस्कटॉप प्रिंटर हैं, दूसरे पर प्रत्यक्ष धातु मुद्रण संयंत्र हैं, उनके बीच स्टॉक में उपकरण और सामग्री हैं। एक टिकाऊ और हल्के हिस्से को प्राप्त करने के लिए क्या सामग्री आवश्यक है, यह समझने के लिए, हम व्यक्तिगत मुद्रण से औद्योगिक मुद्रण तक जाते हैं। पीएलए, एबीएस, एसबीएस - उपभोग्य सामग्रियों जो सभी प्रिंटर से परिचित हैं। PETG, नायलॉन, पॉली कार्बोनेट - बल्कि विदेशी। लेकिन ये सबसे गंभीर सामग्रियों से दूर हैं।
सुपरप्लेस्टिक्स की आवश्यकता कहाँ है?बकाया गुणों वाले प्लास्टिक अंतरिक्ष में बहुत उपयोगी हैं। नहीं, अभी तक किसी रॉकेट इंजन को प्लास्टिक से बाहर प्रिंट करना संभव नहीं है, थर्मल स्थिरता भी करीब नहीं है, लेकिन यह आसपास के अन्य भागों के लिए आदर्श होगा। एक उदाहरण स्ट्रैटासिस और एटलस वी। रॉकेटों का "जलवायु नियंत्रण" है। 140 मुद्रित धातु के बजाय 16 मुद्रित भाग तेज़, आसान, सस्ते हैं। और यह एक सैद्धांतिक परियोजना नहीं है, यह पहले ही अंतरिक्ष में बह चुका है।
एक अन्य उदाहरण विमानन है। उड़ान की ऊंचाई कम है, लेकिन आवेदन अधिक बड़े पैमाने पर है। यहां, भागों का द्रव्यमान कम करने का एक कारण है, जहां संभव हो वहां प्लास्टिक पर स्विच करना। विमान उद्योग और धातुओं के साथ प्रत्यक्ष मुद्रण में भी इसका उपयोग किया जाता है, जब यह इंजन घटकों या धड़ फ्रेम के विवरण की बात आती है, लेकिन कम भार वाले संरचनात्मक तत्व, जैसे केबिन वेंटिलेशन और आंतरिक तत्व, प्लास्टिक से बने होते हैं। इस दिशा को विकसित किया जा रहा है, उदाहरण के लिए, एयरबस द्वारा।
हम स्वर्ग से पृथ्वी पर उतरते हैं: यहाँ द्रव्यमान अब इतना महत्वपूर्ण नहीं है, इंजीनियरिंग प्लास्टिक के अन्य गुण दिलचस्प हैं। आक्रामक रसायन विज्ञान और ऊंचा तापमान के प्रतिरोध, शास्त्रीय तरीकों के लिए दुर्गम संरचनाएं बनाने की संभावना। उसी समय - धातु मुद्रण के साथ तुलना में कम कीमत। मुद्रित उत्पादों का उपयोग चिकित्सा, तेल और गैस उद्योग और रासायनिक उद्योग में किया जाता है। एक उदाहरण के रूप में, एक जटिल चैनल संरचना के साथ एक मिश्रण ब्लॉक, जो अनुभाग में चित्रण के लिए बनाया गया है।
पारंपरिक प्लास्टिक के विपरीतपीएलए को अंतरिक्ष में क्यों नहीं लॉन्च किया जाए और एबीएस एयर वेंट न करें? उच्च और निम्न तापमान, अग्नि प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति के प्रतिरोध से संबंधित इंजीनियरिंग प्लास्टिक के लिए कई आवश्यकताओं को लागू किया जाता है। एक नियम के रूप में, सभी एक बार में। तो, पर्यावरण के साथ बातचीत करते समय, "फ्लोटिंग", पीएलए या आकाश में पूरी तरह से जलने वाला एबीएस लॉन्च करने के लिए अवांछनीय है।
अब - क्या, वास्तव में, प्लास्टिक को एफडीएम / एफएफएफ तकनीक का उपयोग करके औद्योगिक मुद्रण में उपयोग किया जाता है।
पॉली कार्बोनेट फिलामेंट्सपॉली कार्बोनेट उच्च प्रभाव प्रतिरोध और पारदर्शिता के साथ उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला एक प्लास्टिक है, जिसका उत्पादन एफडीएम प्रिंटिंग की जरूरतों के लिए भी किया जाता है। सामग्री ABS से बेहतर तापमान रखती है, एसिड के लिए प्रतिरोधी है, लेकिन यूवी विकिरण के प्रति संवेदनशील है और पेट्रोलियम उत्पादों के संपर्क में आने से नष्ट हो जाती है।
शुद्ध पॉली कार्बोनेट, पीसीपॉली कार्बोनेट उत्पादों के लिए अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान 130 ° C है। पॉली कार्बोनेट जैविक रूप से निष्क्रिय है, इसमें से उत्पाद नसबंदी का सामना करते हैं, यह आपको दवा के लिए पैकेजिंग और सहायक उपकरण मुद्रित करने की अनुमति देता है।
एबीएस / पीसीपॉली कार्बोनेट और ABS के मिश्र धातु उच्च प्रभाव प्रतिरोध और ऑपरेटिंग तापमान के साथ ABS की घर्षण और पेंटिंग क्षमताओं को जोड़ती है। कम तापमान पर शक्ति को बरकरार रखता है - -50 डिग्री सेल्सियस तक। शुद्ध पीसी के विपरीत, यह उन मामलों में बेहतर रूप से लागू होता है जहां पीस या सैंडब्लास्टिंग द्वारा भाग की स्तरित संरचना को समाप्त करना आवश्यक होता है। आवेदन: टुकड़ों और छोटे पैमाने पर उत्पादन के लिए मामलों और नियंत्रण तत्वों का उत्पादन, उपकरणों में धारावाहिक प्लास्टिक भागों का प्रतिस्थापन जिसके लिए अब भागों का निर्माण नहीं किया जाता है।
पॉलियामाइड तंतुपॉलियामाइड का उपयोग सिंथेटिक फाइबर के निर्माण में किया जाता है, और चयनात्मक लेजर सिंटरिंग (एसएलएस) मुद्रण के लिए एक लोकप्रिय सामग्री है। एफडीएम / एफएफएफ तकनीक का उपयोग करते हुए मुद्रण के लिए, पॉलियामाइड -6 (नायलॉन), पॉलियामाइड -66 (नायलॉन) और पॉलियामाइड -12 मुख्य रूप से उपयोग किए जाते हैं। पॉलियामाइड आधारित फिलामेंट्स की सामान्य विशेषताओं में रासायनिक निष्क्रियता और एंटीफ्रीक्शन गुण शामिल हैं। पॉलियामाइड -12 PA6 और PA66 की तुलना में अधिक लचीला और लचीला है। ऑपरेटिंग तापमान - लगभग 100 डिग्री सेल्सियस, व्यक्तिगत संशोधन - 120 तक।
सबसे पहले, गियर पॉलियामाइड से मुद्रित होते हैं। इस उद्देश्य के लिए सबसे अच्छी सामग्री, जिसके साथ आप एक बंद कैमरे के साथ एक नियमित 3 डी प्रिंटर पर काम कर सकते हैं। घर्षण प्रतिरोध आपको कर्षण, कैम, स्लाइड बुशिंग बनाने की अनुमति देता है। कई निर्माताओं की पंक्ति में पॉलियामाइड पर आधारित समग्र तंतु हैं, और भी अधिक यांत्रिक शक्ति के साथ।
हम सबसे दिलचस्प से गुजरते हैंआप एक नियमित 3 डी प्रिंटर पर पॉली कार्बोनेट या पॉलियामाइड के साथ काम कर सकते हैं। नीचे वर्णित तंतुओं के साथ, वे अधिक जटिल हैं, उन्हें अन्य एक्सट्रूडर की आवश्यकता होती है और काम करने वाले कक्ष में तापमान बनाए रखते हैं, अर्थात, आपको उच्च तापमान वाले प्लास्टिक के साथ मुद्रण के लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है। अपवाद हैं - उदाहरण के लिए, नासा में, प्रयोग के लिए, उन्होंने उच्च तापमान वाले फिलामेंट्स के साथ काम करने के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका में लोकप्रिय लुलज़बोट ताज का आधुनिकीकरण किया।
पॉलिथरेडेरकेकेटोन, PEEKPEEK उत्पादों का कार्य तापमान 250 ° C तक पहुँच जाता है, 300 तक अल्पकालिक ताप संभव है - प्रबलित तंतुओं के लिए संकेतक। PEEK में दो कमियां हैं: उच्च मूल्य और मध्यम प्रभाव प्रतिरोध। बाकी प्लसस हैं। प्लास्टिक आत्म-बुझाने, गर्मी प्रतिरोधी, रासायनिक रूप से निष्क्रिय। चिकित्सा उपकरण और प्रत्यारोपण PEEK से बने हैं, घर्षण प्रतिरोध से तंत्र के विवरण को मुद्रित करने की अनुमति मिलती है।
पॉलिथरिमाइड, PEIवह अल्टिमेट है। SABIC द्वारा विकसित प्लास्टिक का एक परिवार। PEEK विशेषताओं PEEK संकेतकों की तुलना में अधिक मामूली हैं, लेकिन लागत बहुत कम है। Ultem 1010 और 9085 कार्यात्मक भागों की छपाई के लिए स्ट्रैटैसिस कोर सामग्री हैं। एयरोस्पेस उद्योग में पीईआई की मांग है - एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तुलना में द्रव्यमान बहुत कम है। उत्पादों के काम का तापमान, सामग्री के संशोधन पर निर्भर करता है, निर्माता के अनुसार 217 ° C तक पहुंच जाता है और स्ट्रैटेसी परीक्षणों के परिणामों के अनुसार 213।
PEI के PEEK के समान फायदे हैं - रासायनिक और तापमान प्रतिरोध, यांत्रिक शक्ति। यह वह सामग्री है जो स्ट्रैटास एयरोस्पेस उद्योग में धातु के लिए एक आंशिक प्रतिस्थापन के रूप में, ड्रोन के लिए, मोल्डिंग के लिए टूलिंग के निर्माण और पायलट उत्पादन में कार्यात्मक भागों के तेजी से मुद्रण के रूप में बढ़ावा देता है।
समीक्षा की शुरुआत में एक उदाहरण के रूप में दिखाए गए एयरबस एयरलाइनर के लिए एटलस वी रॉकेट शीतलन प्रणाली के घटक और प्लास्टिक के पार्ट्स, अल्ट्रा 9085 से बने हैं।
पॉलीफेनिलसल्फ़ोन, पीपीएसएफ / पीपीएसयूएक अन्य सामग्री जो इसके गुणों के तापमान प्रतिरोध, यांत्रिक शक्ति और रासायनिक प्रभावों के प्रतिरोध में जोड़ती है। स्ट्रैटेसिस PPSF एयरोस्पेस और मेडिकल अनुप्रयोगों के लिए प्रमाणित है। सहायक चिकित्सा उपकरणों के उत्पादन के लिए एक कच्चे माल के रूप में स्थिति, इसे भाप आटोक्लेव में निष्फल किया जा सकता है। इसका उपयोग रासायनिक उद्योग में प्रयोगशाला संयंत्रों के लिए भागों के निर्माण में किया जाता है।
पॉलीसल्फोन पीएसयूपीपीएसयू की तुलना में कम आम है, समान शारीरिक विशेषताओं, रासायनिक रूप से निष्क्रिय, आत्म-शमन है। ऑपरेटिंग तापमान - 175 ° C, PPSU की तुलना में 33% तक सस्ता।
फिलामेंट विशेषताओं की तुलना* 140 डिग्री सेल्सियस पर 2 घंटे के लिए कैल्सीनेशन।
** Apium PEEK 450 प्राकृतिक, समान तरीकों से प्रभाव परीक्षण के परिणाम उपलब्ध नहीं हैं। गर्मी प्रतिरोध प्रतिरोध PEEK के लिए संकेत दिया।
डेटा PEEK के अपवाद के साथ, स्ट्रैटासिस फिलामेंट्स के लिए हैं। यदि मानों की एक श्रृंखला को इंगित किया जाता है, तो परीक्षण भाग के परतों के साथ-साथ किए गए थे।
समग्र तंतुओं के बारे मेंएफडीएम प्रिंटिंग के लिए अधिकांश सामग्रियों में मिश्रित संस्करण हैं। यदि हम पीएलए के बारे में बात करते हैं, तो सौंदर्य गुणों को बदलने के लिए धातुओं या लकड़ी के पाउडर को इसमें जोड़ा जाता है। भाग की कठोरता को बढ़ाने के लिए कार्बन फाइबर के साथ इंजीनियरिंग फिलामेंट्स को प्रबलित किया जाता है। प्लास्टिक के गुणों पर ऐसे योजक का प्रभाव न केवल उनकी मात्रा पर निर्भर करता है, बल्कि तंतुओं के आकार पर भी निर्भर करता है। यदि ठीक पाउडर को एक सजावटी योजक माना जा सकता है, तो फाइबर पहले से ही प्लास्टिक की विशेषताओं में काफी बदलाव करते हैं। सामग्री के नाम पर कार्बन शब्द का अर्थ ही उत्कृष्ट गुण नहीं है, आपको परीक्षण परिणामों को देखने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए: जब नायलॉन 12 की तुलना में परतों के साथ परीक्षण किया गया तो स्ट्रैटासिस नायलॉन 12 सीएफ में तने की ताकत लगभग दोगुनी है।
एक विदेशी विकल्प Markforged से निरंतर सुदृढ़ीकरण का कार्यान्वयन है। कंपनी अन्य प्लास्टिक के साथ संयुक्त एफडीएम मुद्रण के लिए
फिलामेंट को
सुदृढ़ करने की पेशकश करती है।
अन्य विशिष्ट गुणइंजीनियरिंग प्लास्टिक न केवल उच्च तापमान और यांत्रिक शक्ति का प्रतिरोध है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के भंडारण के लिए मामलों या बक्से के लिए, साथ ही ज्वलनशील अस्थिर तरल पदार्थों के साथ काम करने की स्थिति में, एंटीस्टेटिक गुणों वाली सामग्री की आवश्यकता होती है। स्ट्रैटेसिस लाइन में, यह, उदाहरण के लिए, ABS-ESD7 है।
पारंपरिक एबीएस पराबैंगनी विकिरण के लिए प्रतिरोधी नहीं है, जो खुली हवा में सुरक्षात्मक कोटिंग के बिना इसके उपयोग को सीमित करता है। विकल्प के रूप में, एएसए प्रस्तावित है, जिसकी विशेषताएं यूवी प्रतिरोध की उपस्थिति को छोड़कर, एबीएस के करीब हैं।
मूल विकल्पप्लास्टिक कई क्षेत्रों में धातु की जगह ले सकता है, क्योंकि यह लपट, गर्मी और बिजली के इन्सुलेशन में इसे पार कर जाता है, अभिकर्मकों के लिए प्रतिरोध। लेकिन सर्वश्रेष्ठ एफडीएम फिलामेंट से प्रिंटआउट धातु उत्पादों के भौतिक संकेतकों तक नहीं हैं।
रासायनिक विशाल बीएएसएफ 80% के स्टेनलेस स्टील के बड़े अंश के साथ Ultrafuse 316LX FDM रेशा प्रदान करता है। भाग को एफडीएम प्रिंटर पर मुद्रित किया जाता है और फिर एक ओवन में रखा जाता है, जहां बाइंडर प्लास्टिक को जला दिया जाता है और धातु को पाप किया जाता है। इस तरह से प्राप्त हिस्सा धातु-निर्मित प्रत्यक्ष मुद्रण की तुलना में बहुत सस्ता है। एक एफडीएम प्रिंटर और एक उपयुक्त ओवन के साथ, नए उपकरणों की बिल्कुल भी आवश्यकता नहीं होगी।
ध्यान दें कि
वर्चुअल फाउंड्री द्वारा एक समान समाधान पेश किया जाता है - कांसे या तांबे के पाउडर के साथ इसका फिलमेट, उसी तरह बेक किया जाता है। धातु की पसंद एक इंजीनियरिंग अनुप्रयोग के बजाय एक सजावटी पर संकेत देती है।
एआईएम 3 डी का इस सिद्धांत का अपना कार्यान्वयन है -
एक्जाम 255 प्रिंटर फिलामेंट के साथ नहीं, बल्कि ग्रैन्यूल के साथ काम करता है। यह आपको एफडीएम प्रिंटिंग के लिए कच्चे माल का उपयोग करने की अनुमति देता है, जिसका उपयोग आमतौर पर एमआईएम, मेटल इंजेक्शन मोल्डिंग में किया जाता है। सिंटरिंग भागों के लिए, कंपनी एक
ExSO 90 भट्टी प्रदान करती है। आप प्लास्टिक के दानों के साथ प्रिंट कर सकते हैं, जो आमतौर पर एक पारंपरिक फिलामेंट का उपयोग करने की तुलना में सस्ता है।
विशेष इंजीनियरिंग प्लास्टिक इंजीनियरिंगसंक्षेप में देना। यदि संक्षेप में: उपभोग्य सामग्रियों को उच्च मुद्रण तापमान के साथ सामान्य सामग्रियों से भिन्न माना जाता है, जिसके लिए विशेष उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है, और गंभीर गर्मी प्रतिरोध और निर्मित भागों की यांत्रिक शक्ति। इस तरह के फिलामेंट्स के साथ काम करने के लिए, 350 डिग्री सेल्सियस के एक बाहर निकालना ऑपरेटिंग तापमान और थर्मोस्टैबिलाइज्ड वर्किंग चैंबर के साथ 3 डी प्रिंटर की जरूरत होती है।
शीर्ष 3 डी शॉप विशेषज्ञ आपको सबसे दिलचस्प समस्याओं को हल करने के लिए औद्योगिक 3 डी-प्रिंटर और प्लास्टिक के चयन में मदद करेंगे।
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