EN
Превъзходни естетични и физически свойства на металния филамент за 3D принтери
Металически блясък, реалистична повърхност и възможности за по-нататъшна обработка
металната нишка за 3D принтери произвежда резултати с ниво на реализъм, което стандартните термопластични материали, като PLA и PETG, никога не могат да постигнат. Тези нишки са наситени с метални прахове – в повечето случаи неръждаема стомана, бронз, мед или никел. Това води до детайли с истински метален блясък, например матова стомана или топъл античен бронз. Този вид реализъм е от решаващо значение при прототипи и модели, които впоследствие ще бъдат насочени към крайния потребител и ще трябва да се излагат. Също толкова важно е, че тези детайли могат да се обработват до много по-високо ниво на качество и довършване – например шлифоване и полирване, а също и патиниране и нанасяне на прозрачен лак, за да се удължи и имитира завършеният вид на скъпоценни бижута. Всички тези възможности създават потенциал за стареене и специални ефекти, които не могат да бъдат постигнати с помощта на стандартни материали за фузионно депозиране (FDM). Това прави металната нишка идеален избор за реплики на архитектурни фурнитури, както и за макети на люкс опаковки и функционално изкуство.
Повишена плътност и по-осезаема тежест в сравнение с PLA, PETG или ABS
Металните филаменти съдържат средно 80–90 % метален прах. В сравнение с PLA или ABS това води до детайли, които са 2–3 пъти по-плътни. Това се отразява върху значителната тежест и усещането за тежест и основителност при допир до готовото изделие. Това е особено желателно за части, използвани като дръжки и хващания — например дръжки за фотоапарати, копчета и дори дръжки на инструменти. Детайлите от метален филамент могат дори да бъдат изработени така, че масата им да е подобна на тази на металните детайли, които трябва да представят. Дори формата на детайла от метален филамент допринася за предаване на инерцията и тежестта на метала, които често липсват при еквивалентно оформени детайли, изработени от термопластичен FDM материал. Това е особено полезно в областта на разработката на продукти, когато детайлите и компонентите трябва да бъдат проектирани така, че да предават и запазват ниво на доверие към продукта и неговото използване от крайния потребител.
Подобрена производителност от механична и термична гледна точка
Най-силният термопластичен вариант
Чрез интегрирането на метали композитите запазват якост и твърдост, които значително надвишават тези на стандартните термопластични материали. Според изпитанията D638 и D790 от водещи доставчици на филамент композитите увеличават твърдостта с около 60 %, а опънната якост – с около 30–50 % в сравнение с PLA и ABS. Способността да запазват формата си под товар, комбинирана с лесното 3D печатане, означава, че композитите могат да се използват за създаване на функционални и носещи елементи, като например крайни продукти за потребителите и изпитателни образци. Накрая, предлаганите от нас композити представляват компромис между прототипирането и малкосерийното производство.
Подобрена температура на отклонение при нагряване
Освен горепосоченото, металните композити имат по-добра топлинна производителност в сравнение с другите опции. При тестване срещу ABS и PETG металните композити постигнаха температура на топлинна деформация (HDT) с 40–60 °C по-висока. Тази характеристика прави металните композити идеални за автомобилни приложения и печатани части, като например персонализирани топлоотводи и корпуси за електроника. Частите, инфузирани с метал, имат по-дълъг срок на служба в сравнение с пластмасовите опции.
Ключови аспекти за внимание: абразивност, съвместимост с оборудването и стабилност при печатане
Срок на служба на дюзата и препоръки за дюзи от закалена стомана или с рубинов връх
Месинговите дюзи се износват бързо поради метални частици, вградени в тези филаменти. Очаквайте срок на експлоатация от 20–40 часа печатане. След това печатането става непоследователно, а дюзите се разширяват, което води до загуба на функционалност. Дюзите от закалена стомана представляват значително подобрение, тъй като техният срок на експлоатация е удължен 3–5 пъти спрямо месинговите. За приложения с висок обем и висока прецизност са оправдани дюзите с рубинов връх. Те са най-икономичният вариант поради изключителната си устойчивост на абразивно износване. Неправилният избор на хардуер ще доведе до непредсказуем отказ, загуба на размерна точност и минимална устойчивост на процеса на печатане, което може да предизвика сериозни проблеми при производството на детайли.
Ситуации, при които 3D печатането с метален филамент е оправдано
Макар 3D печатът с метален филамент да не може да замени напълно цялата поредица от производствени процеси, той може да допълва други процеси за производство на металоподобни изделия, при които изискванията към конфигурацията са ниски, а крайната стойност на продукта е висока. В тези случаи процесите, които завършват производството (например CNC-обработка или инжекционно формоване), могат да имат прекалено висока цена за всяка отделна конфигурация, дълги водещи времена или геометрични ограничения.
Бързо прототипиране и функционално тестване. Използването на принтери за метален филамент ще позволи на инженерните екипи да извършват метално прототипиране в собствените си помещения за по-малко от 10 000 щ.д., като избягват времеемките и скъпи процеси на външно изпълнение. 3D-печатаните части могат да се използват за валидиране на конструкции, които са подложени на по-високо напрежение и по-голям риск от повреда по време на експлоатация в сравнение с обичайните полимерни прототипи. Това може да се направи преди да се предприемат значителни инвестиции в скъпо метално оборудване.
Малки серии и резервни части. Металните филаменти позволяват производство без скъпи форми за по-малки серии, обхващащи от няколко десетки до няколкостотин части. Типични приложения включват персонализирани топлоотводи и вставки за полимерно инжектиране, както и части за остаряло оборудване. След отстраняване на свързващото вещество и спечаване (98 % от теоретичната плътност, според BASF Forward AM) тези части отговарят или дори надвишават изискванията за производителност на металните части, произведени чрез традиционни методи.
Персонализирани инструменти и приспособления. Металните филаменти позволяват производството на леки, топологично оптимизирани шаблони, приспособления и помощни средства за сглобяване. Твърдостта и топлопроводимостта на тези инструменти, подобрени спрямо техните пластмасови алтернативи, осигуряват производство по заявка, намалявайки инвестициите в запаси и ускорявайки промените в подредбата на фабриката.
Компоненти за аерокосмически, автомобилни и медицински приложения. Първите потребители на тази технология се фокусират върху производството на компоненти за критични за мисията приложения, изработени от метален филамент. Аерокосмическите екипи печатат топологично оптимизирани скоби, които са изкуствени, леки и неподатливи. Автомобилните инженери използват тази технология за бързо прототипиране на персонализирани впускателни колектори и монтажни скоби, а технологията повишава ефективността на разработчиците на медицински устройства и качеството на хирургически инструменти, базирани на титан. Освен това технологията сега позволява по-ефективен и по-малко инвазивен подход за производството на персонализирани хирургически импланти.
Печатането с метален филамент (който изисква отстраняване на свързващото вещество и спечаване) може лесно да се интегрира в малки машинни работилници и договорни производители с известен капацитет за термична обработка. За тези компании техническото спечаване от трета страна на серийните партиди предлага лесно приложим и с нисък риск метод за тестване на части и производителността им в работната среда, преди да се докаже възможността за голямомащабно производство.
Често задавани въпроси
Какви са компонентите на металния филамент за 3D печат?
металният филамент за 3D печат е композит, състоящ се от полимерна матрица, като PLA или PETG, която след това се наситява с дисперсия от фини метални прахове, като неръждаема стомана, бронз или мед.
Какви предимства предлагат металните филаменти в сравнение с другите термопластици?
Металните филаменти осигуряват значително подобрение по отношение на естетиката, плътността, механичната якост и термичните характеристики в сравнение с традиционните термопластици, което ги прави подходящи за по-точни и по-издръжливи приложения.
Ще наложи ли използването на метални филаменти допълнителни инвестиции в хардуер?
Да, металните филаменти са изключително абразивни, което означава, че ще трябва да инвестирате в специализирани дюзи, термостабилни дюзи или дюзи с рубинов връх, тъй като традиционните медни печатни дюзи ще се износят и няма да осигуряват последователно печатане.
Къде е преобладаващото използване на 3D-печатани метални филаменти?
3D-печатаните метални филаменти се използват широко в аерокосмическата, автомобилната и медицинската индустрия, както и в областите на бързото прототипиране, малкосерийното производство и специализираните инструменти и компоненти за високоскоростна работа.
Задължително ли е постобработката за отпечатъците от метални филаменти?
Много често отпечатъците са от високо качество, но изискват постобработка, за да се постигне оптимална производителност. Това включва дебиндинг и спекване. Освен това могат да се използват покрития, полирания и патини, за да се подобри външният вид и да се добави защита.