EN
3D-tulostimen metallilangan erinomaiset esteettiset ja fyysiset ominaisuudet
Metallinen kiilto, pinnan realistisuus ja jälkikäsittelyn mahdollisuus
3D-tulostimen metallilangat tuottavat tuloksia, joiden realistisuustaso ylittää kaiken, mitä tavallisilla termoplastisilla materiaaleilla, kuten PLA:lla ja PETG:llä, voidaan saavuttaa. Nämä langat ovat sekoitettu metallijauheisiin, useimmiten ruostumattomaan teräkseen, pronssiin, kupariin tai nikkeliin. Tämä johtaa osien valmistumiseen, joilla on aito metallinen kiilto, kuten hiottu teräs tai lämmin vanhentunut pronssi. Tämä realistisuuden taso on ratkaisevan tärkeä prototyyppien ja mallien kehityksessä, jotka lopulta tulevat kuluttajien näkyviin ja joiden on oltava esillepantavissa. Yhtä tärkeää on se, että näitä osia voidaan käsitellä huomattavasti korkeammalla laatu- ja viimeistelytasolla – esimerkiksi hio- ja kiillotustyöskentelyn lisäksi myös patinoimalla ja suojapinnoittelemalla – jotta saavutetaan ja simuloidaan korujen korkealaatuista pinnanhoitoa. Kaikki nämä vaihtoehdot mahdollistavat ikääntymisvaikutelmien ja muitten vaikutelmien luomisen, joita ei voida saavuttaa tavallisilla sulamispuristusmenetelmällä (FDM) valmistettujen materiaalien avulla. Tämä tekee metallilangasta ideaalin vaihtoehdon arkkitehtonisten kiinnitysten kopioihin sekä luksuspakkausten mallien ja toiminnallisesti taiteellisten tuotteiden valmistukseen.
Korkeampi tiukkuus ja tunnettu painavuus verrattuna PLA-, PETG- tai ABS-materiaaleihin
Metallifilamentit sisältävät keskimäärin 80–90 % metallijauhetta. Tämä johtaa osiin, jotka ovat 2–3 kertaa tiukempia kuin PLA- tai ABS-osat. Tämä kääntyy merkittäväksi painoksi ja antaa valmiille tuotteelle tunnetun vakavuuden ja painavuuden. Tämä on erityisen toivottavaa osille, jotka toimivat kahvana tai otteena, kuten kamerakahvat, käsikahvat ja jopa työkalukahvat. Metallifilamenttiosista voidaan jopa tehdä samanmassaisia kuin niiden edustamat metalliosat. Myös metallifilamenttiosan muoto auttaa välittämään metallin hitautta ja painoa, mikä puuttuu usein yhtä suurella tarkkuudella suunnitellusta muodosta, joka on tehty termoplastisella FDM-materiaalilla. Tämä on erityisen hyödyllistä tuotekehityksessä, kun osia ja komponentteja on suunniteltava siten, että ne välittävät ja säilyttävät luottamusta tuotteeseen ja sen käyttöön loppukäyttäjän silmissä.
Parantunut suorituskyky mekaaniselta ja lämpötilalta tarkasteltuna
Vahvin termoplastinen vaihtoehto
Metallien integroinnin ansiosta komposiitit säilyttävät lujuutensa ja jäykkyytensä, jotka ylittävät huomattavasti tavallisten termoplastisten vaihtoehtojen vastaavat arvot. Testien D638 ja D790 mukaan (joita suurimmat langansuojat käyttävät) komposiitit lisäävät jäykkyyttä noin 60 % ja vetolujuutta noin 30–50 % verrattuna PLA- ja ABS-materiaaleihin. Kyky säilyttää muotonsa kuormituksen alla yhdistettynä 3D-tulostamisen helppouteen tarkoittaa, että komposiitteja voidaan käyttää toimivien ja kuormitettavien tuotteiden, kuten loppukäyttäjälle tarkoitettujen tuotteiden ja testituotteiden, valmistukseen. Lopuksi tarjoamamme komposiitit ovat kompromissi prototyypityksen ja pienien sarjojen tuotannon välillä.
Parantunut lämpötaipumislämpötila
Lisäksi metalliseokset ovat parempia kuin muut vaihtoehdot lämmönkestävyyden suhteen. Kun niitä testattiin ABS- ja PETG-muovien kanssa, metalliseokset saavuttivat 40–60 °C korkeamman lämpötaipumislämpötilan (HDT). Tämä ominaisuus tekee metalliseoksista ihanteellisia autoteollisuuden sovelluksiin sekä tulostettuihin osiin, kuten räätälöityihin lämmönpoistimiin ja elektroniikkalaitteiden koteloihin. Metallia sisältävät osat kestävät pidempään kuin muoviosat.
Tärkeimmät huomioitavat seikat: kulumisvaikutus, laitteiston yhteensopivuus ja tulostusvakaus
Suuttimen käyttöikä ja suositukset kovettuneen teräksen tai rubiinipäällisen suuttimen käyttöön
Messinkiset suuttimet kulumavat nopeasti metallihiukkasten takia, jotka ovat upotettu näihin filamentteihin. Odota tulostuskestoa 20–40 tuntia. Sen jälkeen tulostus muuttuu epävakaaksi ja suuttimet laajenevat, mikä johtaa toiminnan heikkenemiseen. Kovan teräksen suuttimet ovat merkittävä parannus, sillä niiden käyttöikä on 3–5-kertainen verrattuna messinkiin. Korkean tuotantomäärän ja korkean tarkkuuden sovelluksissa on perusteltua käyttää rubiinipäisiä suuttimia. Ne ovat kustannustehokkain vaihtoehto erinomaisen kulutuskestävyytensä vuoksi. Oikean laitteiston valinnan laiminlyönti johtaa ennakoimattomaan vikaantumiseen, mittojen tarkkuuden menetykseen ja tulostusprosessin vähäiseen kestävyyteen, mikä voi aiheuttaa merkittäviä ongelmia osien valmistuksessa.
Tilanteet, joissa metallifilamentilla tapahtuva 3D-tulostus on perusteltua
Vaikka metallilangasta tehtävä 3D-tulostus ei voi korvata koko valmistusprosessien sarjaa, se voi täydentää muita metallimaisia valmistusprosesseja, joissa konfigurointivaatimukset ovat alhaiset ja lopputuotteen arvo korkea. Näissä tapauksissa valmistuksen täydentävät prosessit (kuten CNC-koneistus tai muovin suurpainatus) voivat olla kustannusvaativia jokaista käyttökertaa kohti, niillä voi olla pitkiä toimitusaikoja tai ne voivat olla rajoitettuja geometrisesti.
Nopea prototyypitys ja toiminnallinen testaus. Metallilangasta tulostavilla tulostimilla insinööri- ja kehitystiimit voivat toteuttaa metalliprototyypityksen sisäisesti alle 10 000 dollarilla ja välttää aikaa vievät ja kalliit ulkoistamisprosessit. 3D-tulostettuja osia voidaan käyttää suunnitelmien validointiin silloin, kun osat altistuvat paljon suuremmalle rasitukselle ja ovat paljon suuremmassa vaarassa epäonnistua käytön aikana kuin tavallisissa polymeeriprototyypeissä. Tämä voidaan tehdä ennen kalliiden metallimuottien valintaa.
Pienet tuotantomäärät ja varaosat. Metallifilamentit mahdollistavat tuotannon ilman kalliita muotteja pienemmillä tuotantomäärillä, jotka vaihtelevat useista kymmenistä muutamiin sataan osaan. Tyypillisiä sovelluksia ovat räätälöidyt lämmönpoistimet ja polymeerivalukappaleisiin tarkoitetut upotukset sekä vanhojen laitteiden osat. Kun nämä osat poistetaan sidontamateriaalista ja sinteröidään (teoreettisesta tiukkuudesta 98 %, kuten BASF Forward AM ilmoittaa), ne täyttävät tai jopa ylittävät perinteisillä menetelmillä valmistettujen metalliosien suorituskyvyn vaatimukset.
Räätälöidyt työkalut ja kiinnikkeet. Metallifilamentit mahdollistavat kevyiden, topologisesti optimoitujen paikalleenpidin-, kiinnitys- ja kokoonpanoapuvälineiden valmistuksen. Näiden työkalujen jäykkyys ja lämmönjohtavuus ovat paremmat kuin niiden muovivaihtoehtojen, mikä mahdollistaa tarpeen mukaan tapahtuvan tuotannon, vähentää varastoinvestointeja ja nopeuttaa tehdasrakennuksen uudelleenjärjestelyjä.
Komponentit ilmailu-, auto- ja lääketieteellisiin sovelluksiin. Tämän teknologian varhaiset käyttäjät keskittyvät metallilangasta valmistettujen tehtäväkriittisten sovellusten tuotantoon. Ilmailutiimit tulostavat topologisesti optimoituja kiinnikkeitä, jotka ovat vähäkulutteisia, kevyitä ja joustamattomia. Autotekniikan insinöörit hyödyntävät teknologiaa räätälöityjen imuputkien ja kiinnityskiinnikkeiden nopeaan prototyypitykseen, ja teknologia parantaa lääkintälaitteiden kehittäjien työn tehokkuutta sekä titaanipohjaisten kirurgisten välineiden laatua. Lisäksi teknologia mahdollistaa nyt tehokkaamman ja vähemmän invasiivisen tavan räätälöityjen kirurgisten implantaattien valmistamiseen.
Metallilankaprinttaus (joka vaatii poistamisen ja sinteröinnin) voidaan helposti integroida pieniin konepajoihin ja sopimusvalmistajiin, joilla on jonkinlainen lämmönkäsittelykapasiteetti. Näille yrityksille tekninen, kolmannen osapuolen suorittama tuotantosarjojen sinteröinti tarjoaa helppokäyttöisen ja matalan riskin menetelmän osien ja työpaikan suorituskyvyn testaamiseen ennen laajamittaisen tuotannon käynnistämistä.
UKK
Mitkä ovat metallilangan komponentit 3D-tulostuksessa?
3D-tulostukseen käytettävä metallilanka on yhdistelmäaine, joka koostuu polymeerimatriisista, kuten PLA:sta tai PETG:stä, johon on sekoitettu hienojakoista metallijauhetta, kuten ruostumatonta terästä, pronssia tai kuparia.
Mitä etuja metallilangat tarjoavat verrattuna muihin termoplastisiin materiaaleihin?
Metallilangat tarjoavat merkittävän parannuksen esteettisyydessä, tiukkuudessa, mekaanisessa lujuudessa ja lämmönkestävyydessä verrattuna perinteisiin termoplastisiin materiaaleihin, mikä tekee niistä soveltuvia tarkempiin ja kestävämpiin sovelluksiin.
Vaativatko metallipohjaiset filamentit lisäinvestointeja laitteistoon?
Kyllä, metallipohjaiset filamentit ovat erittäin kovia, mikä tarkoittaa, että sinun on sijoitettava erityisiin suuttimiin, lämpöresistentteihin suuttimiin tai rubiinikärkisiin suuttimiin, sillä perinteiset messinkisuuttimet kulumisivat ja eivät tulostaisi yhtenäisesti.
Missä 3D-tulostettujen metallifilamenttien käyttö on yleisintä?
3D-tulostettuja metallifilamentteja käytetään laajalti ilmailu-, auto- ja terveydenhuollon aloilla sekä nopean prototyypityksen, pienimuotoisen tuotannon sekä erikoistyökalujen ja korkean nopeuden komponenttien valmistuksessa.
Onko metallifilamenttien tulosteiden jälkikäsittely välttämätöntä?
On hyvin yleistä, että tulosteet ovat korkealaatuisia, mutta niitä vaaditaan jälkikäsittelyä optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi. Tähän kuuluu poistaminen (debinding) ja sinteröinti. Pintakäsittelyjä, kuten pinnoituksia, kiillotusta ja patinoita, voidaan myös käyttää ulkonäön parantamiseen ja suojaamiseen.