CNC3D-printer.com

CNC3D-printer.com


Статьи 3Dprinter Поиск Магазин Регистрация


Немецкая компания AIM3D предлагает экструдер CEM-E2 для печати металлическими, пластиковыми и керамическими гранулами




Производитель мультиматериальных 3D-принтеров, компания AIM3D из Ростока (Германия), разработала новое поколение экструдеров для своих производственных систем. AIM3D занимается разработкой аддитивных систем для 3D-печати гранулированными углеволоконными и стекловолоконными полимерными композитами, а также композиционными материалами с высоким содержанием наполнителей для спекания в керамические или металлические изделия.

Немецкая компания AIM3D предлагает экструдер CEM-E2 для печати металлическими, пластиковыми и керамическими гранулами

Процесс используемый для печати получил название композитное экструзионное моделирование (Composite Extrusion Modeling, CEM). Идея технологии заключается в уходе от печати дорогим филаментом в сторону более дешевых и разнообразных гранулянтов с размером частиц до 3 мм., в том числе используемых в литье под давлением.

Новый экструдер CEM-E2 – это мультиматериальная печатающая головка для аддитивного производства, которая может печатать металлы, пластики и керамику. В настоящее время AIM3D разрабатывает более крупные гранулированные 3D-принтеры, чтобы иметь возможность производить более крупные детали и достичь еще более высокой скорости печати. Экструдер CEM-E2 соответствует различным группам материалов. Экструдер версии "M" (металлы) используется для материалов с металлическим наполнением (гранулы MIM), экструдер "P" (пластмассы) – для наполненных и ненаполненных пластмасс, а экструдер "C" (керамика) – для материалов с керамическим наполнением (гранулы CIM) с повышенной абразивностью.

Немецкая компания AIM3D предлагает экструдер CEM-E2 для печати металлическими, пластиковыми и керамическими гранулами

Новые экструдеры отличаются значительно повышенной точностью позиционирования. Это позволяет получить более высокое качество поверхности и улучшить механические свойства детали. Скорость экструзии была увеличена более чем на 200%, и теперь скорость печати достигает 220 см³/ч с соплом диаметром 0,4 мм.

"Подача материала, а также дополнительная система водяного охлаждения и усовершенствованный держатель для системы быстрой смены - все это новые разработки. Запатентованный экструдер CEM-E2 с параметрами, адаптированными к конкретным материалам, устанавливает новые стандарты в процессах CEM" – сказал технический директор AIM3D Клеменс Либервёрз (Clemens Lieberwirth).

Привлекательность технологии CEM заключается в использовании различных материалов, кроме того использование гранул дает значительную экономию средств и сокращает время печати.

Немецкая компания AIM3D предлагает экструдер CEM-E2 для печати металлическими, пластиковыми и керамическими гранулами

На изображении выше приведен пример, демонстрирующий преимущества 3D-печати гранулами. В рамках партнерства AIM3D и Schaeffler была поставлена задача разработать коллектор охлаждающей жидкости в виде 3D-печатной детали. В качестве расходного был использован PPS GF40 с 40-процентным содержанием стекловолокна от компании Celanese. Обычно альтернативой для 3D-печати этим компонентом был бы PA6 30 GF (полиамид), поскольку PPS армированный стекловолокном недоступен для 3D-печати в виде филамента или порошка.

PPS обладает рядом свойств, которых не могут достичь другие пластмассы, а также металлы. Легкий материал снижает вес и, следовательно, расход топлива и выбросы CO2, а во многих областях заказчик может подбирать свойства материала, такие как проводимость, трибология tribology или стабильность, в соответствии со своими потребностями. Возможны также комбинации этих свойств, которые не могут обеспечить другие материалы. По сравнению с более дешевыми полимерами, PPS обладает более высокой прочностью и меньшим тепловым расширением. В то же время PPS более устойчив к воздействию воды, гидролиза и растворителей, а также имеет явные преимущества с точки зрения электрической и тепловой изоляции.

Еще одним важным преимуществом PPS является его огнестойкость. PPS по своей природе является огнестойким, в то время как другие полимеры требуют добавок. Однако эти добавки иногда значительно изменяют механические свойства и обладают нежелательной особенностью - они могут вымываться паром или агрессивными чистящими средствами. Помимо огнестойкости, PPS обладает и другими благоприятными свойствами, не требующими дополнительной оптимизации. К ним относятся высокая температура плавления – около 280°C, очень низкое поглощение влаги и очень высокая химическая стойкость – при комнатной температуре PPS непроницаем для всех растворителей. Еще одним преимуществом является его тепло- и электропроводность. Благодаря использованию добавок и регулированию их дозировки можно повысить электропроводность, что делает возможным любое удельное объемное сопротивление в диапазоне от 1 до 1015 Ом. Таким образом, функциональные характеристики варьируются от антистатических до проводящих свойств и электромагнитного экранирования вплоть до защиты от электрических разрядов. Это делает материал подходящим для промышленных приборов в условиях, требующих взрывозащиты, или для корпусов электроники, которые должны отвечать требованиям электромагнитной совместимости.

«Прямое сравнение между PPS в виде филамента и в виде гранул показывает, что гранулы имеют очень значительные преимущества по стоимости, а также значительно более высокую скорость изготовления. Только производственные затраты на компонент (машино-часы + материал) составляют около 70 евро, время печати – около 12 часов. Филаментным принтерам потребовалось бы не менее 50 часов при той же толщине слоя (50 мкм)» – довавил Клеменс Либервирт.

 

Таблица 1. Сравнение PA6 GF40 и PPS GF 40

  PA6 GF40 PPS GF40
 Температура непрерывной работы 180°C 210°C
 Температура стеклования расплава 49°C 90°C
 Температура плавления 220°C 280°C
 Модуль упругости 9500 MPa 14700 MPa
 Предел прочности 185 MPa 185 MPa
 Впитывание воды 8% 0.2%

Таблица 2. Сравнение филамента PPS GF40 с гранулами PPS GF 40

  Филамент PPS (ненармированный) Гранулы PPS GF 40
 Цена / кг 200€ 10€

Новые экструдеры, а также новые наработки будут продемонстрированы 16-19 ноября на выставке Formnext во Франкфурте-на-Майне. Подробная информация о предложениях компании AIM3D доступна на официальном сайте.


Вы можете стать первым