Hvorfor det rigtige materiale er så vigtigt i 3D-print

Materialevalget er et af de mest basale trin ved 3D-print.

Dette valg kan jo bestemme blandt andet trykteknikken og efterfølgende de maksimalt opnåelige egenskaber for emnet. Disse egenskaber rækker ud over indlysende ting såsom styrke, stivhed og forlængelse ved brud.

Et af de første spørgsmål, man virkelig bør stille, er, hvad skal delen bruges til? Er der tale om en prototype, stilles der helt andre krav end en funktionel del i en maskine, der ikke engang er synlig. Harpikser, de flydende, lysfølsomme materialer til for eksempel printere Stratasys Origin One (DLP) eller RPS (SLA), er kendetegnet ved den detaljerede repræsentation af små funktioner i det udskrevne emne, fordi de udskriver med meget tyndere lag end andre teknikker. Det meget gode finishniveau opvejes dog af mekaniske egenskaber, der er lidt lavere for standardmaterialer end visse filamenter til en FDM-printer. Denne nyeste teknologi tilbyder et meget bredere udvalg af plastik at vælge imellem. Men overfladekvaliteten kan ikke matche DLP-printerne. Og med pulvere, som dem til Stratasys' SAF-printere, skal andre ting tages i betragtning.

Andre funktioner

FDM-teknologien byder nok på det største udvalg materialer . Udvalget af filamenter er meget bredt, fra standardplast til avancerede high-end materialer. Husk, at egenskaberne ved 3D-printede materialer adskiller sig fra egenskaberne for plast, der er behandlet med traditionelle teknikker. For eksempel har nylon en lavere trækstyrke ved 3D-print end ved sprøjtestøbning. Materialeudviklere forsøger at bringe disse egenskaber tættere sammen med additiver. Men forskelle består: nylon 3D printet med en Fortus 900 mc-printer har en trækstyrke på 49 MPa (i X-Y-planet); nylon behandlet med traditionelle teknikker har en trækstyrke på 70 MPa. Styrken af ​​et emne trykt med filament er delvist bestemt af geometrien og trykretningen. I Z-retningen, hvor lagene er stablet oven på hinanden, er styrken lidt lavere end i X-Y-planet. Så tag højde for dette i designet og ved udskæring, så behøver en lidt lavere styrke ikke være et problem. Og ellers er der masser af gode alternativer.

Med eller uden fibre

Inden for maskinteknik kan mange aluminiumsdele for eksempel bedst erstattes af 3D-printede plastdele. Det man ofte ser er, at der bruges plast, der delvist er fyldt med korte (glas)fibre, som f. eks. nylon (PA12) med kulfiber . Dette materiale kan 3D-printes lige så pålideligt og reproducerbart som PLA eller PETG med de specialdesignede 3D-printere fra Stratasys' Fortus-linje. De korte fibre giver ekstra styrke og stivhed. Ulempen er, at 3D-printerens dyse skal kunne behandle disse mere aggressive materialer. Materialevalget afgør derfor valget af printer. Det gælder også, hvis du ønsker at printe med rigtige ingeniørmaterialer som PEEK og PEKK. Disse temperaturer kræver meget mere termisk belastning end 3D-printeren end standardmaterialerne. Stratasys 3D-printere, såsom Fortus-linjen, kan håndtere disse temperaturer (op til 350 grader i ekstruderen og 230 grader C i byggekammeret). Disse materialer er stærkere end metal og vejer meget mindre. Blandt andet rumfarts- og medicinsektoren sætter pris på disse egenskaber. De trykte dele har meget gode mekaniske egenskaber. Men 3D-print med disse materialer kræver erfaring og den rigtige hardware.

Certificering eller ej?

Udvalget af materialer til 3D-printere er bredt i dag. Der er dog ét aspekt, der hurtigt og drastisk kan begrænse valget. Vi taler om certificering her. Stratrasys leverer flere certificerede materialer til forskellige printere, for eksempel godkendt til specifikke medicinske anvendelser. Det er for eksempel FDM- eller Objet-printerne medicinsk godkendte materialer som kan komme i direkte hudkontakt i længere tid. Til en flyproducent som Boeing leverer Stratasys plast til FDM-printere, der er valideret til produktion af MRO-dele til fly.

Personlig rådgivning

3D-print er et overordnet koncept. Meget kan opnås med den rigtige kombination af materiale og 3D-printer, men det samme gælder omvendt. Et forkert valg af materialer kan føre til skuffelse. Tøv derfor ikke med at konsultere 3D-printeksperterne hos Seido Systems. De hjælper dig gerne med at vælge den rigtige 3D-printteknologi og -materiale, baseret på den applikation, du har i tankerne.