Ini membuat pencetakan 3D industri lebih murah

Kebanyakan orang telah menemukan pencetakan 3D dalam satu atau lain cara, tetapi masih ada mitos bahwa apa pun dapat dicetak pada printer 3D. Tapi ini jauh dari kasus. Dan sebagai hasilnya, pencetakan 3D tidak dapat menemukan aplikasi luas dalam rantai produksi perusahaan besar. Masalah teknologi utama pencetakan 3D menggunakan metode FDM adalah penggunaan polimer yang tidak terisi (polylactite, acrylonitrile butadiene styrene) sebagai bahan yang dapat didaur ulang, yang secara signifikan membatasi ruang lingkup produk yang diperoleh dengan menggunakan pencetakan FDM.

Masalah ini sebagian besar disebabkan oleh fakta bahwa untuk bahan batang polimer (filamen) ada persyaratan yang cukup “ketat” untuk sifat fisikomekanis, viskositas leleh - kemampuan proses, sifat termofisika, daya rekat pada berbagai permukaan, dll. Dengan demikian, filamen untuk 3D -Printing adalah produk polimer lengkap. Namun, pembuatan prototipe tiga dimensi berdasarkan filamen tersebut dengan sifat fungsional sangat sulit karena kebutuhan untuk mencapai parameter tinggi dalam hal sifat mekanik, termal, listrik dan lainnya dari produk akhir yang diperoleh dengan mencetak tiga dimensi dengan metode FDM dan pada saat yang sama mengamati persyaratan teknologi untuk filamen, yang digunakan untuk membuat produk akhir.

Dengan kata lain, memperoleh "filamen" dari bahan yang sangat diisi (melakukan panas, kekuatan tinggi, tahan secara kimia, dll.) Adalah tugas yang sangat sulit, dan dalam beberapa kasus tugas yang sama sekali mustahil. Jika "filamen" diterima, maka tidak mungkin untuk mencetaknya pada printer 3D biasa.

Secara umum, penggunaan bahan polimer-komposit dalam pencetakan FDM 3D dikaitkan dengan sejumlah keterbatasan dan masalah:

• pengembangan komposisi komposisi polimer untuk pencetakan sesuai dengan metode FDM, dengan mempertimbangkan kekhasan pencetakan produk fungsional dengan metode aditif, adalah tugas penelitian yang kompleks yang memerlukan memperhitungkan sifat-sifat dari kedua produk yang diperoleh dan sifat yang dapat dikonsumsi;
• kerapuhan tinggi dan filamen kinerja rendah dari komposit sangat diisi;
• adhesi pengisi yang rendah dalam matriks polimer dalam kondisi beban tertentu;
• kurangnya kemampuan teknologi untuk mencetak dengan filamen yang diperkuat;
• Rangkaian terbatas teknologi pencetakan 3D yang memproses bahan polimer yang terisi dan diisi penuh disajikan dalam bentuk butiran.

Solusi untuk masalah ini adalah penolakan batang polimer dan penggunaan butiran dan bubuk, yang banyak digunakan untuk cetakan injeksi industri, sebagai bahan habis pakai untuk pencetakan 3D.



Untuk tujuan ini, printer 3D unik dengan extruder plunger sekrup dikembangkan, yang memungkinkan Anda memproses bahan polimer-aliran rendah di jendela teknologi berikut:

1. Viskositas lelehan: 5 - 100 KPa × s;
2. Temperatur pengoperasian: 25 - 450 ° C;
3. Suhu ruang panas: 120 ° C
3. Volume cetak 350 × 350 × 350 mm;
4. Kecepatan pencetakan hingga 30 cm3 / mnt;
5. Akurasi posisi dari 0,05 mm.


Bahan daur ulang:

• Termoplastik dan elastomer termoplastik: kopolimer ABS, LDPE, PP, PVA, PETF, PMMA, PSt, 1,2-SPB, SBS, elastomer poliolefin termoplastik, elastomer termoplastik;
• Plastik rekayasa kekuatan tinggi: polifenil sulfida, polietereterketon, polikarbonat, fluoroplastik;
• Polimer yang dapat terurai secara hayati: polylactides, polyhydroxyalkanoates.

Sebagai agen penguat pendek, untuk prototipe tiga dimensi, berbagai polimer dan serat anorganik dapat bertindak:

• Monofilamen: fiberglass, karbon, viscose, poliester; poliamida, tembaga, nikel, aluminium dan serat perak;
• Serat hibrid: serat logam-tekstil, logam-kaca dan logam-polimer;
• Serat yang dapat terurai secara hayati: serat viscose, kolagen, hidrogel, dan polisakarida.

Teknologi yang disajikan akan memungkinkan untuk membuat produk dari bahan komposit dengan berbagai aplikasi, dan tidak hanya prototipe, tetapi produk fungsional yang sudah jadi, yang relevan dalam konteks tren pertumbuhan dalam pengenalan bahan komposit dalam industri skala besar dan harapan pasar teknologi aditif.



Dibandingkan dengan printer 3D "filamen", teknologi ini memiliki sejumlah keunggulan:

• berbagai bahan yang dapat didaur ulang - ada peluang untuk menggunakan bahan-bahan yang sebelumnya hanya tersedia bagi pengguna teknologi Selective Laser Sintering (SLS) yang mahal, serta sampai sekarang tidak cocok untuk pencetakan 3D pada prinsipnya;
• 5-10 kali pengurangan biaya material;
• peningkatan throughput ekstruder dan, sebagai hasilnya, kecepatan pencetakan tinggi;
• pelestarian sifat-sifat awal bahan dalam produk akhir;
• kemampuan bereksperimen dengan mengisi bahan secara langsung selama pencetakan;
• kemampuan untuk menguji bahan baru secara langsung dalam bentuk produk akhir.

Perkembangan serupa tidak disajikan di pasar Rusia. Startup dengan perkembangan yang sama hanya muncul di pasar barat, tetapi mereka juga lebih rendah dalam kualitas cetak, harga dan fitur.


Gadai dicetak dari Poliamida-6

Mengapa menggunakan alat seperti itu jika Anda bisa melemparkan bahan apa pun di bawah tekanan pada mesin cetak injeksi? Jawabannya sederhana - printer 3D tidak memerlukan peralatan tambahan (bentuk lithium, dll.), Dan harga untuk satu produk hanya dapat dibandingkan saat mencetak dari 300.000 lembar. Dengan kata lain, produksi skala kecil adalah 90% lebih murah dan tidak perlu biaya tambahan untuk perataan ulang, hanya untuk bahan habis pakai.

Dengan demikian, konsumen potensial adalah perwakilan dari industri skala besar di industri otomotif dan penerbangan, produsen produk rumah tangga dan teknis, termasuk elektronik, pusat R&D dan obat-obatan. Selain itu, teknologi ini dapat menemukan aplikasi untuk produksi skala kecil yang disesuaikan dalam konsep Industri 4.0.