Ruang lingkup penerapan teknologi aditif luas: pada satu kutub adalah "hanya PLA" printer desktop, untuk aplikasi dekoratif, di sisi lain adalah pabrik percetakan logam langsung, di antaranya adalah peralatan dan bahan dalam stok. Untuk memahami bahan apa yang diperlukan untuk mendapatkan bagian yang tahan lama dan ringan, kami beralih dari pencetakan pribadi ke pencetakan industri. PLA, ABS, SBS - bahan habis pakai yang akrab bagi semua printer. PETG, nilon, polikarbonat - agak eksotis. Tapi ini jauh dari bahan yang paling serius.
Di mana superplastik dibutuhkan?Plastik dengan sifat luar biasa sangat berguna dalam ruang. Tidak, tidak mungkin untuk mencetak mesin roket dari plastik, stabilitas termal bahkan tidak dekat, tetapi akan ideal untuk berbagai bagian di sekitarnya. Contohnya adalah Stratasys dan "pengatur iklim" roket Atlas V. 16 bagian cetakan bukannya 140 bagian logam lebih cepat, lebih mudah, lebih murah. Dan ini bukan proyek teoretis, sudah terbang ke luar angkasa.
Contoh lain adalah penerbangan. Ketinggian penerbangan lebih rendah, tetapi aplikasi lebih besar. Di sini, juga, ada alasan untuk mengurangi massa bagian, beralih ke plastik jika memungkinkan. Ini juga digunakan dalam industri pesawat terbang dan pencetakan langsung dengan logam, ketika menyangkut komponen mesin atau detail kerangka badan pesawat, tetapi elemen struktural yang kurang dimuat, seperti ventilasi kabin dan elemen interior, paling baik terbuat dari plastik. Arah ini sedang dikembangkan, misalnya, oleh Airbus.
Kami turun dari surga ke bumi: di sini massa tidak lagi begitu kritis, sifat-sifat lain dari plastik rekayasa menarik. Resistensi terhadap kimia agresif dan suhu tinggi, kemungkinan membuat struktur tidak dapat diakses dengan metode klasik. Pada saat yang sama - harga yang lebih rendah dibandingkan dengan pencetakan logam. Produk cetakan digunakan dalam kedokteran, industri minyak dan gas, dan industri kimia. Sebagai contoh, blok pencampuran dengan struktur saluran yang kompleks, dibuat untuk ilustrasi di bagian.
Berbeda dengan plastik konvensionalMengapa tidak meluncurkan PLA ke luar angkasa dan melakukan ventilasi udara ABS? Sejumlah persyaratan diterapkan pada plastik teknik yang terkait dengan ketahanan terhadap suhu tinggi dan rendah, tahan api, dan kekuatan mekanik. Sebagai aturan, semuanya sekaligus. Jadi, "mengambang" ketika berinteraksi dengan lingkungan, PLA atau membakar ABS dengan sempurna ke langit tidak diinginkan untuk diluncurkan.
Sekarang - untuk apa, pada kenyataannya, plastik digunakan dalam pencetakan industri menggunakan teknologi FDM / FFF.
Filamen PolikarbonatPolycarbonate adalah plastik yang banyak digunakan dalam industri dengan resistensi dampak tinggi dan transparansi, yang juga diproduksi untuk kebutuhan pencetakan FDM. Bahannya tahan suhu lebih baik dari ABS, tahan terhadap asam, tetapi sensitif terhadap radiasi UV dan dihancurkan oleh paparan produk minyak bumi.
Polikarbonat Murni, PCSuhu operasi maksimum untuk produk polikarbonat adalah 130 ° C. Polycarbonate bersifat inert secara biologis, produk darinya tahan terhadap sterilisasi, ini memungkinkan Anda mencetak kemasan dan aksesori untuk obat-obatan.
ABS / PCPaduan polikarbonat dan ABS menggabungkan kemampuan abrasi dan pengecatan ABS dengan ketahanan benturan yang lebih tinggi dan suhu pengoperasian. Mempertahankan kekuatan pada suhu rendah - hingga -50 ° C. Tidak seperti PC murni, itu lebih baik diterapkan dalam kasus di mana perlu untuk menghilangkan struktur berlapis bagian dengan menggiling atau sandblasting. Aplikasi: produksi kasing dan elemen kontrol untuk produksi potong dan skala kecil, penggantian komponen plastik seri pada peralatan yang komponennya tidak lagi diproduksi.
Filamen poliamidaPoliamida digunakan dalam pembuatan serat sintetis, dan merupakan bahan yang populer untuk pencetakan selektif laser sintering (SLS). Untuk pencetakan menggunakan teknologi FDM / FFF, poliamida-6 (nilon), poliamida-66 (nilon) dan poliamida-12 banyak digunakan. Fitur umum dari filamen berbasis poliamida termasuk sifat inertness kimia dan anti-gesekan. Poliamida-12 lebih fleksibel dan ulet dibandingkan PA6 dan PA66. Temperatur pengoperasian - sekitar 100 ° C, modifikasi individu - hingga 120.
Pertama-tama, roda gigi dicetak dari poliamida. Bahan terbaik untuk tujuan ini, yang dapat digunakan untuk printer 3D biasa dengan kamera tertutup. Ketahanan abrasi memungkinkan Anda untuk melakukan traksi, Cams, slide bushing. Sejalan banyak produsen ada filamen komposit berdasarkan poliamida, dengan kekuatan mekanik yang lebih besar.
Kami lolos ke yang paling menarikAnda dapat bekerja dengan polikarbonat atau poliamida pada printer 3D biasa. Filamen-filamen yang diuraikan di bawah ini lebih rumit, mereka memerlukan pengekstrusi lain dan menjaga suhu di dalam ruang kerja, yaitu, peralatan khusus diperlukan untuk mencetak dengan plastik bersuhu tinggi. Ada pengecualian - misalnya, di NASA, demi eksperimen, mereka memodernisasi TAZ Lulzbot yang populer di AS karena bekerja dengan filamen suhu tinggi.
Polyetheretherketone, MENGINTIPSuhu kerja produk MENGINTIP mencapai 250 ° C, pemanasan jangka pendek hingga 300 dimungkinkan - indikator untuk filamen diperkuat. MENGINTIP memiliki dua kelemahan: harga tinggi dan resistensi dampak moderat. Sisanya adalah plus. Plastik pemadam diri, tahan panas, lembam secara kimia. Peralatan medis dan implan dibuat dari MENGINTIP, ketahanan abrasi memungkinkan pencetakan rincian mekanisme dari itu.
Polyetherimide, PEIDia adalah Ultem. Keluarga plastik yang dikembangkan oleh SABIC. Karakteristik PEI lebih sederhana dari indikator MENGINTIP, tetapi biayanya jauh lebih rendah. Ultem 1010 dan 9085 adalah bahan inti Stratasys untuk mencetak bagian fungsional. PEI dalam permintaan di industri dirgantara - massanya jauh lebih sedikit dibandingkan dengan paduan aluminium. Temperatur kerja produk, tergantung pada modifikasi bahan, mencapai 217 ° C menurut pabrikan dan 213 menurut hasil tes Stratasys.
PEI memiliki keunggulan yang sama dengan MENGINTIP - ketahanan kimia dan suhu, kekuatan mekanik. Bahan inilah yang dipromosikan Stratasys sebagai pengganti parsial untuk logam dalam industri dirgantara, untuk drone, pembuatan perkakas untuk cetakan, dan pencetakan cepat bagian-bagian fungsional dalam produksi pilot.
Komponen sistem pendingin roket Atlas V dan komponen plastik untuk pesawat Airbus, ditunjukkan sebagai contoh di awal tinjauan, dibuat dari Ultem 9085.
Polifenilsulfon, PPSF / PPSUBahan lain yang menggabungkan sifat-sifatnya tahan suhu, kekuatan mekanik dan ketahanan terhadap pengaruh kimia. Stratasys PPSF disertifikasi untuk aplikasi luar angkasa dan medis. Diposisikan sebagai bahan baku untuk produksi perangkat medis tambahan, dapat disterilkan dalam autoclave uap. Ini digunakan dalam pembuatan suku cadang untuk pabrik laboratorium di industri kimia.
Polysulfone PSUKurang umum dibandingkan dengan PPSU, memiliki karakteristik fisik yang mirip, lembam secara kimia, pemadam diri. Temperatur pengoperasian - 175 ° C, hingga 33% lebih murah dibandingkan dengan PPSU.
Perbandingan karakteristik filamen* kalsinasi selama 2 jam pada 140 ° C.
** Apium MENGINTIP 450 alami, hasil uji dampak dengan metode serupa tidak tersedia. Tahan panas diindikasikan untuk MENGINTIP tidak terisi.
Data untuk filamen Stratasys, dengan pengecualian MENGINTIP. Jika rentang nilai diindikasikan, maka pengujian dilakukan sepanjang dan melintasi lapisan bagian.
Tentang filamen kompositSebagian besar bahan untuk pencetakan FDM memiliki versi komposit. Jika kita berbicara tentang PLA, maka bubuk logam atau kayu ditambahkan padanya, untuk mengubah sifat estetika. Filamen rekayasa diperkuat dengan serat karbon untuk meningkatkan kekakuan bagian. Efek dari aditif tersebut pada sifat plastik tidak hanya tergantung pada kuantitasnya, tetapi juga pada ukuran seratnya. Jika bubuk halus dapat dianggap sebagai aditif dekoratif, maka serat sudah secara signifikan mengubah karakteristik plastik. Kata Carbon atas nama materi itu sendiri tidak berarti sifat yang luar biasa, Anda perlu melihat hasil tes. Sebagai contoh: Stratasys Nylon12CF memiliki kekuatan tarik hampir dua kali lipat ketika diuji di sepanjang lapisan daripada Nylon12.
Pilihan eksotis adalah penerapan penguatan terus menerus dari Markforged. Perusahaan ini menawarkan
filamen penguat untuk pencetakan FDM bersama dengan plastik lainnya.
Properti spesifik lainnyaPlastik rekayasa tidak hanya tahan terhadap suhu tinggi dan kekuatan mekanik. Untuk kasing atau kotak penyimpanan perangkat elektronik, serta saat bekerja dengan cairan volatil yang mudah terbakar, bahan dengan sifat antistatis diperlukan. Di garis Stratasys, ini, misalnya, ABS-ESD7.
ABS konvensional tidak tahan terhadap radiasi ultraviolet, yang membatasi penggunaannya tanpa lapisan pelindung di udara terbuka. Sebagai alternatif, ASA diusulkan, yang karakteristiknya dekat dengan ABS, kecuali adanya resistensi UV.
Alternatif asliPlastik dapat menggantikan logam di banyak bidang, karena melampaui dalam insulasi yang ringan, panas dan listrik, tahan terhadap reagen. Tetapi hasil cetakan dari filamen FDM terbaik tidak sesuai dengan indikator fisik produk logam.
BASF raksasa kimia menawarkan filamen Ultrafuse 316LX FDM, dengan fraksi massa baja tahan karat 80%. Bagian dicetak pada printer FDM dan kemudian ditempatkan dalam oven, di mana plastik pengikat terbakar dan logam disinter. Bagian yang diperoleh dengan cara ini jauh lebih murah daripada pencetakan langsung buatan logam. Dengan printer FDM dan oven yang sesuai, peralatan baru tidak akan diperlukan sama sekali.
Perhatikan bahwa solusi serupa ditawarkan oleh
Virtual Foundry - Filamet-nya, dengan bubuk perunggu atau tembaga, dipanggang dengan cara yang sama. Pilihan petunjuk logam pada dekorasi daripada aplikasi teknik.
AIM3D memiliki penerapan prinsip ini sendiri - printer
ExAM 255 tidak bekerja dengan filamen, tetapi dengan butiran. Ini memungkinkan Anda menggunakan bahan baku untuk pencetakan FDM, yang biasanya digunakan dalam MIM, Metal Injection Moulding. Untuk bagian sintering, perusahaan menawarkan tungku
ExSO 90 . Anda dapat mencetak dengan butiran plastik, yang biasanya lebih murah daripada menggunakan filamen tradisional.
Rekayasa Khusus Rekayasa PlastikUntuk meringkas. Singkatnya: bahan habis pakai yang dipertimbangkan berbeda dari bahan konvensional dengan suhu pencetakan tinggi, yang memerlukan penggunaan peralatan khusus, dan ketahanan panas yang serius dan kekuatan mekanik dari bagian yang diproduksi. Untuk bekerja dengan filamen seperti itu, diperlukan printer 3D dengan suhu operasi ekstrusi 350 ° C dan ruang kerja termostabil. Spesialis
3D Shop top akan membantu Anda dengan pemilihan industri 3D-printer dan plastik untuk memecahkan masalah yang paling menarik.
Ingin lebih banyak berita menarik dari dunia teknologi 3D?
Berlangganan kami di sosial. jaringan:
