EN
3D принтерлер үшін металдық филаменттің жоғары деңгейдегі эстетикалық және физикалық қасиеттері
Металдық жылтыры, беттің нақтылығы және кейінгі өңдеу мүмкіндігі
3D принтерге арналған металл талшықтары PLA және PETG сияқты стандартты термопластикалық материалдардың ешқашан жеткізе алмайтын дәрежеде нақтылықпен нәтиже береді. Бұл талшықтар көбінесе шойын болаты, қола, мыс немесе никель сияқты металдың ұнтақтарымен қосылады. Нәтижесінде бұл бөлшектер шынымен металдық жарқырауға ие болады, мысалы, қайырылған болат немесе жылы ескі қола түсінде. Бұл түрдегі нақтылық прототиптер мен модельдер үшін маңызды негіз болып табылады, себебі олар соңында тұтынушыларға арналған болып, көрсетуге тиіс. Сонымен қатар, бұл бөлшектерді әлдеқайда жоғары сапалы және жақсы аяқталған түрге келтіруге болады: мысалы, құмдау, полировкалау немесе, одан да жаманы — патиналау және мөлдір қаптама қолдану арқылы әдемі бұйымдардың жабынын ұзақтау және имитациялауға болады. Барлық осы опциялар ауа-райы әсерлерін және стандартты балқытып шығару (Fused Deposition) материалдарын қолдану арқылы жасауға болмайтын эффектілерді жасауға мүмкіндік береді. Бұл металдық талшықтарды ғимараттық фурнитураның репликаларын, сондай-ақ люкс қаптамалардың макеттері мен функционалды өнер бұйымдарын жасау үшін идеалды таңдауға айналдырады.
PLA, PETG немесе ABS-қа қарағанда тығыздығы жоғары және тактильдік салмағы ауыр
Металл талшықтары орта есеппен 80–90% металл ұнтағын құрайды. PLA немесе ABS-қа қарағанда бұл бөлшектердің тығыздығын 2–3 есе арттырады. Бұл соңғы бұйымның тактильдік сезіміне маңызды салмақ пен ауырлық сезімін береді. Бұл көрініс, мысалы, фотоаппарат ұстасы, бұрандалы түймелер және құралдардың ұстасы сияқты ұстау мен қысу қызметін атқаратын бөлшектер үшін ерекше тілекті болып табылады. Металл талшықтарынан жасалған бөлшектер өзінің ұсынатын металдан жасалған бөлшектерге тең массаға ие болуы мүмкін. Сонымен қатар, металл талшығынан жасалған бөлшектің пішіні де металдың инерциясы мен салмағын бейнелейді, ал бұл термопластикалық FDM материалдарымен дәл осындай пішінде жасалған бөлшекте жоғалып кетуі мүмкін. Бұл әсіресе бөлшектер мен компоненттердің өнімнің және оның қолданылуының сенімділігін аяқ пайдаланушыға жеткізу мен сақтау үшін өнімді әзірлеу саласында көмек береді.
Механикалық және жылулық тұрғыдан жақсарған сипаттамалар
Ең берік термопластикалық нұсқа
Металдардың интеграциясы арқасында композиттер стандартты термопластикалық нұсқаларға қарағанда көпке дейін беріктік пен қаттылықты сақтайды. Сынақтар D638 және D790 бойынша (басты филамент тедарларының деректері бойынша) композиттер PLA және ABS-ке қарағанда қаттылықты шамамен 60%, ал созылу беріктігін шамамен 30–50% арттырады. Жүктеме астында пішінін сақтау қабілеті мен 3D басып шығарудың оңайлығы композиттерді функционалды және жүктеме қабылдайтын бұйымдар — мысалы, соңғы пайдаланушыларға арналған бұйымдар мен сынақ бұйымдарын жасау үшін қолдануға мүмкіндік береді. Соңында, біз ұсынатын композиттер прототиптеу мен шағын көлемді өндіріс сериялары арасындағы компромисс болып табылады.
Жылуға төзімділіктің жақсарған температурасы
Жоғарыда айтылғаннан басқа, металды композиттер басқа нұсқаларға қарағанда жақсы жылу өткізгіштікке ие. ABS және PETG-ге қарағанда сынақтан өткен кезде металды композиттер Жылу ығысу температурасы (HDT) бойынша 40–60°C жоғары көрсеткішке ие болды. Бұл қасиет металды композиттерді автомобильдік қолданыстар мен электроника үшін арналған қосымша жылу шашуыштар мен корпус сияқты басып шығарылған бөлшектер үшін идеалды етеді. Металл қосылған бөлшектер пластик нұсқаларынан ұзағырақ қызмет етеді.
Негізгі назар аударылатын мәселелер: абразивтілік, құрылғымен сәйкестік және басып шығару тұрақтылығы
Тораптың қызмет ету мерзімі және қатайтылған болат немесе рубин ұшты тораптар үшін ұсыныстар
Металл бөлшектері осы филаменттердің ішіне еніп кеткендіктен, латундық соплалар тез тозады. Басып шығару ұзақтығы 20–40 сағат болады. Одан кейін басып шығару процесі тұрақсыз болады, ал соплалар кеңейеді, нәтижесінде олардың қызметін жоғалтады. Қатайтылған болат соплалар — латундық соплаларға қарағанда 3–5 есе ұзақ қызмет ететіндіктен — маңызды жақсарту болып табылады. Жоғары көлемді және жоғары дәлдікті қолданыста ruby (рубин) ұшты соплалар қолданылуы тиімді. Олар — экстремалды абразивтік төзімділіктеріне байланысты ең тиімді шығындар нұсқасы болып табылады. Дұрыс құрылғыларды таңдамау — басып шығару процесінің болжанбайтын ақауларына, өлшемдік дәлдіктің жоғалуына және тұрақтылықтың аз болуына әкеледі, бұл бөлшектерді шығаруда қолайсыз жағдайларға себеп болуы мүмкін.
Металл филаментімен 3D басып шығарудың оправданған болатын жағдайлары
Металлдық филаментпен 3D-басып шығару толық өндірістік процестер жиынын алмастыра алмайды, бірақ конфигурациялық талаптар төмен, ал соңғы өнімнің құны жоғары болған жағдайларда басқа металға ұқсас өндірістік процестерді толықтыруға мүмкіндік береді. Бұл жағдайларда өндірісті аяқтайтын процестер (мысалы, CNC-тегі өңдеу немесе литтеу арқылы пішіндеу) әрбір қолданыс үшін қымбатқа түсетін конфигурацияға, ұзақ жеткізу мерзімдеріне немесе геометриялық шектеулерге ие болуы мүмкін.
Тез прототиптау және функционалдық сынақтау. Металлдық филаментті принтерлер инженерлік топтарға металдық прототиптарды ішкі ресурстар арқылы 10 000 доллардан аспайтын шығынмен дайындауға мүмкіндік береді және уақыт алуға және қымбатқа түсетін сыртқы орындаушыларға тапсыру процестерінен айналысуға мүмкіндік береді. 3D-басып шығарылған бөлшектер стандартты полимерлік прототиптерге қарағанда қызмет көрсету кезінде жоғары кернеуге ұшырайтын және ақауға ұшырау қаупі жоғары болатын конструкцияларды растау үшін қолданылуы мүмкін. Бұл қымбат металдық қалыптарға көшу алдында іске асырылуы мүмкін.
Кіші сериялар және ауыстыру бөлшектері. Металл филаменттері қымбат тұратын калыптарды қолданбай-ақ, бірнеше ондықтан бірнеше жүзге дейінгі бөлшек санындағы кіші серияларды шығаруға мүмкіндік береді. Типтік қолданыстарға қосымша жылу шашуыштар, полимерлік құюға арналған кірістірмелер мен ескі жабдықтар үшін бөлшектер жатады. BASF Forward AM дерегі бойынша, бұл бөлшектер дебондингтен өткеннен кейін және спекленгеннен кейін (теориялық тығыздықтың 98%-ы) дәстүрлі әдістермен шығарылған металдық бөлшектерге қойылатын өнімділік талаптарын қанағаттандырады немесе тіпті олардан асып түседі.
Дәстүрлі емес құралдар мен қысқыштар. Металл филаменттері жеңіл салмақты, топологиялық тұрғыдан оптимизацияланған қысқыштар, қысқыштар және жинау көмекшілерін шығаруға мүмкіндік береді. Бұл құралдардың қаттылығы мен жылу өткізгіштігі пластик нұсқаларына қарағанда жақсарған, сондықтан оларды қажет болған кезде шығаруға болады, бұл қоймадағы қорларға инвестицияларды азайтады және өндірістік орналасуды өзгерту процесін жеделдетеді.
Әуе-кеме, автомобиль және медициналық қолданыстар үшін компоненттер. Бұл технологияның алғашқы қолданушылары — металдық филаменттен жасалған миссиялық маңызы бар өнімдерді шығаруға назар аударады. Аэроғарыштық командалар топологиялық оптимизацияланған, әрі тұтынушыға бағытталған, жеңіл және берік кронштейндерді басып шығарады. Автомобиль инженерлері осы технологияны деректік сорғыш коллекторлар мен орнату кронштейндерін жедел прототиптеу үшін қолданады; сонымен қатар бұл технология медициналық құрылғыларды әзірлеушілердің жұмыс өнімділігін арттырады және титан негізіндегі хирургиялық құралдардың сапасын жақсартады. Сонымен қатар, бұл технология қазір нақтылықты жоғарылатып, кем дегенде инвазивті болатын жеке хирургиялық имплантаттарды шығаруға мүмкіндік береді.
Металлдық филаментті басып шығару (дебиндинг пен синтерлеуді талап етеді) оңай жолмен кіші машина цехтары мен келісімдік өндірушілерге, яғни қандай да бір жылулық өңдеу қабілеті бар кәсіпорындарға енгізіле алады. Осы компаниялар үшін өндірістік партияларды техникалық, үшінші тараптың синтерлеу қызметі арқылы өңдеу — бұл бөлшектерді және жұмыс орнындағы қолданыс сапасын сынау үшін оңай қабылданатын, төмен қауіптілікті әдіс болып табылады, ал бұдан кейін ғана ірі масштабда өндірісті растауға болады.
ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР
3D-басып шығарудағы металлдық филаменттің құрамды бөліктері қандай?
3D-басып шығару үшін металлдық филамент — бұл PLA немесе PETG сияқты полимерлік матрицадан тұратын композит, оған темірқорытпа, қола немесе мыс сияқты ұсақ металл ұнтақтарының дисперсиясы қосылады.
Металлдық филаменттер басқа термопластиктерге қарағанда қандай артықшылықтарға ие?
Металлдық филаменттер дәстүрлі термопластиктерге қарағанда көрініс сапасын, тығыздықты, механикалық беріктікті және жылулық сипаттамаларды қатты жақсартады, сондықтан олар дәлірек және тұрақтырақ қолданылатын бұйымдарды жасауға жарамды.
Металлдық филаменттерді пайдалану үшін қосымша құрылғыларға инвестициялар қажет пе?
Иә, металлдық филаменттер өте абразивті болғандықтан, сізге арнайы сорғылар, жылуға төзімді сорғылар немесе рубин ұшты сорғылар сатып алу қажет. Себебі дәстүрлі латунды басып шығару сорғылары тез тозады және тұрақты басып шығара алмайды.
3D-басып шығарылған металлдық филаменттер қайда кеңінен қолданылады?
3D-басып шығарылған металлдық филаменттер әдетте әуе-ғарыш, автомобиль және медициналық салаларда, сонымен қатар жедел прототиптау, шағын көлемдегі өндіріс, арнайы құралдар мен жоғары жылдамдықты компоненттер саласында кеңінен қолданылады.
Металлдық филаменттермен басып шығарылған бұйымдардың соңғы өңдеуі міндетті ме?
Басып шығарылған бұйымдар жоғары сапалы болса да, олардың оптималды жұмыс істеуі үшін соңғы өңдеу өте кең таралған. Бұған дебиндинг пен синтерлеу кіреді. Сонымен қатар, сыртқы түрін жақсарту және қорғау қабатын қосу үшін сырлау, полировкалау және патина қолданылуы мүмкін.