Wartość druku 3D dla producentów stale ewoluuje, co w dużej mierze napędzane jest innowacjami w inżynierii materiałowej.
Jakie nowe materiały są opracowywane na potrzeby druku 3D?
Opracowywane są materiały funkcjonalne nowej generacji, takie jak *PEEK, PEKK, PEI i PPSU, o specyficznych właściwościach dla polimerowych procesów druku opartych na wytłaczaniu (ekstruzji). Wspierają one projektowanie i produkcję coraz bardziej zaawansowanych produktów w sektorach takich jak lotnictwo, motoryzacja, przemysł naftowo-gazowy oraz wyroby medyczne. Właściwości tych materiałów mogą zapewniać wyższą wytrzymałość na rozciąganie, odporność na zmęczenie materiału i stabilność wymiarową. Jednak procesy druku 3D wymagane do wykorzystania tych zalet coraz częściej wymagają stabilnego środowiska druku o wysokiej temperaturze.
Choć te zaawansowane materiały mogą oferować znaczące korzyści pod względem wydajności, pozostają dwa fundamentalne warunki wstępne dla zapewnienia jakości produktu i bezpiecznego środowiska pracy: utrzymanie stałej koperty wysokiej temperatury w komorze druku oraz odciąganie emisji procesowych, które w przeciwnym razie mogłyby stanowić zagrożenie dla zdrowia operatorów i pogarszać jakość gotowego produktu. Technologia Donaldson BOFA odgrywa kluczową rolę w obu tych kwestiach.
Dlaczego kontrola temperatury jest tak ważna w druku 3D?
W procesach druku 3D istnieją trzy obszary, w których kontrola temperatury odgrywa krytyczną rolę.
- Przy dyszy, gdzie należy starannie utrzymywać stabilną temperaturę — nie na tyle niską, by prowadziła do zatykania dyszy i słabej adhezji, ale też nie na tyle wysoką, by materiał stracił integralność strukturalną.
- Na stole (bed), gdzie przylega pierwsza warstwa polimeru. Zależy to od przetwarzanego materiału i samego procesu.
- Wewnątrz komory druku, gdzie wahania temperatury poza określony zakres mogą wpływać na wiązanie i prowadzić do zmniejszonej wytrzymałości na rozciąganie, słabej adhezji warstw, wypaczeń i odkształceń. Jednocześnie proces chłodzenia pod koniec cyklu drukowania musi być również starannie kontrolowany, aby uniknąć ryzyka naprężeń wewnętrznych prowadzących do pęknięć lub kruchych uszkodzeń.
Opracowywanie technologii odciągu oparów dla wysokich temperatur
Firmie Donaldson BOFA udało się opracować technologię odciągu, która pomaga filtrować nanocząsteczki i LZO (lotne związki organiczne) z komory druku, zachowując jednocześnie wąski zakres temperatur niezbędny do pomyślnego przebiegu całego procesu drukowania.
Właściwe wyważenie relacji między utrzymaniem precyzyjnej temperatury roboczej a osiągnięciem skutecznej filtracji ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji wartości materiałów funkcjonalnych nowej generacji.
Dla Donaldson BOFA oznacza to zapewnienie, że proces recyrkulacji powietrza w komorze w celu odciągnięcia emisji odbywa się bez szkody dla wymaganych warunków roboczych.
Dlatego technologia 3D PrintPRO HT firmy Donaldson BOFA, skierowana przede wszystkim do procesów ekstruzji materiałów, zawiera innowacje, dzięki którym przepływ powietrza odbywa się w zamkniętej pętli recyrkulacyjnej, co pomaga utrzymać optymalne warunki temperaturowe. Po zakończeniu procesu system odciągowy uruchamia cykl oczyszczania (purge cycle), który pomaga chłodzić komorę w sposób progresywny i metodyczny, jednocześnie przepuszczając powietrze przez filtr węglowy, aby usunąć wszelkie LZO, które nadal się uwalniają.
Urządzenie 3D PrintPRO HT może skutecznie pracować w komorach druku 3D o temperaturze do maksymalnie 100°C / 212oF. Zaawansowana elektronika, komponenty mechaniczne i filtry tego przenośnego systemu zostały zaprojektowane do pracy w środowiskach wysokotemperaturowych lub odpowiednio wyizolowane, aby zapewnić stałą wydajność.
Przyszłość skutecznej technologii odciągu oparów
Poprzez partnerstwo z producentami OEM drukarek 3D, dostawcami technologii materiałowych i użytkownikami końcowymi, Donaldson BOFA będzie nadal rozwijać skuteczną technologię odciągu oparów, zdolną sprostać ciągłemu postępowi technicznemu, który przynosi korzyści operatorom wytwarzania przyrostowego.
* PEEK (Polieteroeteroketon), PEKK (Polieteroketonoketon), PEI (Polieteroimid), PPSU (Polifenylosulfon)