AEROTEX - новый материал для 3D-печати беспилотников
Усадка полимера, особенно в сочетании с низкой межслоевой адгезией, зачастую приводит к таким деффектам 3D-печати, как деламинация (растрескивание распечатки по слоям), деформация, коробление и отслоение от поверхности печатного стола. Если при литье из термоэластопластов усадку можно учесть при проектировании прессформы, то при печати это далеко не всегда представляется возможным.Куб 10х10х10см с заполнением 5%, напечатанный из ABS
Куб 10х10х10см с заполнением 5%, напечатанный из "AEROTEX"
Известны две основные технологии уменьшения усадки заданной полимерной основы, с успехом применяющихся в литье:
1. Введение в полимерную матрицу наполнителя, имеющего меньшую, чем у полимера усадку и/или волокнистую структуру.
2. Подвспенивание полимера, введением газа напрямую в расплав или с использованием химических вспенивателей. Вспенивание происходит на этапе переработки гранул или порошка полимера в экструдере непосредственнно перед инжекцией расплава в литейную форму.
Подвспенивание полимерной основы до недавнего времени не применялось в 3D-печати. Первыми, кто рассмотрел в этой технологии серьезные перспективы была компания "Filamentarno!" выпустившая филамент для 3D печати, аналогов которому до сих пор нет во всем мире: "CERAMOTEX".Изделия из CERAMOTEX
Вспенивающийся во время печати пруток позволяет получать распечатки с низкой плотностью и текстурной поверхностью. В этом году материал был обновлен - сменена полимерная основа, засчет чего удалось добиться высоких скоростей печати и коэффициента вспенивания полимера. Фактически "CERAMOTEX" предоставляет возможность печатать на 3D-принтере твердым пенопластом с плотностью до 0.55г/см. Для сравнения это плотность древесины березы. Плотность же популярных полимеров для 3D-печати составляет от 1.02г/см3 (ABS) до 1.4г/см3 (PLA)!PLA (вес-172г)ABS (вес - 144г, деламинация) "AEROTEX" (вес - 110г)
Внесение в полимер волокнистых наполнителей (стекловолокна или углеродного волокна) имеет определенные минусы особенно заметные при 3D-печати такими материалами. Неорганические волокна имеют абразивные свойства, что при высокой их концентрации в полимере может вызвать быстрое изменение диаметра сопла принтера с неизбежным ухудшением качества распечатки. Да, сопла для FDM 3D-принтеров не дороги, но при высокой наполненности полимера сопло может изменить диаметр уже к концу одной (!) многочасовой печати.
Также любой волокнистый наполнитель обладает тиксотропными свойствами - иначе говоря, он увеличивает густоту расплава полимерной матрицы. Это приводит либо к понижению скорости печати подобным композитом, либо неизбежно влечет за собой повышение необходимой температуры печати. Температуру приходится повышать чтобы увеличить текучесть расплава. Однако, всему есть пределы и эти пределы определяются возможностями принтера по максимальной температуре печати, либо термостойкостью полимерной основы.
Межслоевая адгезия это спайка между последовательно наносимыми во время печати слоями полимера. Чем выше прочность этой спайки, тем прочнее получаемая распечатка.
Адгезия между слоями в 3D-печати это слабое звено, определяющее прочность всего изделия в целом. Это касается и угленаполненных композитов для FDM 3D-печати - волокно не участвует в формировании межслоевых связей и анизотропия свойств распечаток из подобных композитов еще ярче выражена. Фактически, они напоминают очень прочный, но легко расслаивающийся картон.Пример расслоения распечатки из ABS
В новом материале нам удалось добиться минимальной анизотропии механических свойств распечатки вдоль и поперек слоев печати. Благодаря вспениванию полимера при нагреве во время печати, поверхность наносимого слоя получается весьма развитой, что увеличивает площадь контакта с расплавом полимера при нанесении следующего слоя. Тогда как углеволокно, содержащееся в композите, создает трехмерную структуру на границе спайки, фактически выступая связующей арматурой и еще больше увеличивая связь между слоями.Пластинка 1мм толщины, напечатанная вертикально. Трещина при механическом разрушении идет в произвольном направлении, что свидетельствует об однородности механических свойств вдоль и поперек слоев распечатки
Благодаря сочетанию двух известных и запатентованной компанией "FILAMENTARNO!" технологий удалось создать легкий и прочный материал с высочайшей спайкой между слоями и минимальной усадкой.
"AEROTEX" найдет применение в сфере разработки и постройки радиоуправляемых моделей: самолетов, планеров, мультикоптеров и других типов БПЛА. Твердость, ударопрочность и недостижимый для традиционно используемых для 3D-печати материалов малый вес распечатанных деталей и узлов дарит новые возможности в строительстве беспилотных летательных аппаратов.
Распечатки из нового матерала легко обрабатываются, их можно сверлить, резать, в том числе и с использованием абразивных дисков и фрез, в них можно вкручивать винты и саморезы, склеивать, шлифовать и окрашивать. Во многом полученный композит напоминает плотное дерево и это сходство не ограничивается тактильными ощущениями при работе с ним. Плотность материала можно варьировать настройками печати от 0.8 до 0.7г/см3. Благодаря добавке углеволокна удалось минимизировать усадку, а каркасные свойства волокон ускоряют затвердевание расплава, позволяя печатать поразительные нависающие элементы "мосты" и объемные конструкции.распечатки из "AEROTEX"
Проектирование и постройка крыла или фюзеляжа это весьма трудоемкий процесс, требующий не только знаний по аэродинамике, но и навыков работы с большим количеством материалов, владения обширным инструментарием и, как следствие, помещением под мастерскую. Внедрение же 3D-печати максимально бы упростило жизнь моделиста, но до настоящего момента попросту не было материалов, обладающих совокупностью необходимых свойств. "AEROTEX" убирает последние барьеры на пути внедрения доступной FDM 3D-печати в такую важную и динамично развивающуюся отрасль.
"Возможность отойти от традиционных технологий и материалов в постройке БПЛА, минимизировать ручной труд и максимально сократить время постройки позолит сосредоточиться на техническом творчестве, развяжет руки дизайнерам и, мы надеемся, привлечет к теме авиации еще больше талантливых молодых людей!"
Еще больше интересных постов
Новые пластики. Эксклюзивный обзор
Добрый день, друзья! Как вы знаете, наша команда очень любит выставки (надо бооольше выс...
Проверь на что способен твой принтер!
Доброго времени суток, уважаемые читатели 3Dtoday!) Все уже в курсе, что компания Print...
Чем и что печатать. Небольшой обзор для новичков, без воды и сказок. Часть 1-я.
По материалам для печати есть достаточно статей. Но многие из них перегружены теоретичес...
Комментарии

Может все же закажут еще один "винт", будет повод купить катушку.
А воду он впитывает? Если в ней будет находится все время?


А есть ли адгезия с PVA или реакция на лимоннен?
Реакции на лимонен нет.
Адгезия к пва должна быть - проверим предметно.

Прочность комплексное понятие: есть ударопрочность, прочность на разрыв, на сжатие и на изгиб. Есть ещё параметр ползучести... Цифры ничего вам не скажут, а вот наглядные тесты (это будет) и пробник внесут ясность.
Если вы увлечены постройкой беспилотников - пробник ваш.
Если вы увлечены постройкой беспилотников - пробник ваш. |
п.с. наглядные тесты - самое действенное. Цифры конечно мало значат в реальности.

Интересненько. А в купе применения его в авиахобби, конечно, в первую очередь интересует прочность на изгиб.

...Как обстоят дела с филаментом 2,85мм? Давно хотел попробовать некоторые виды вашего пластика (керамо, в частности), но всегда только видел 1,75мм. Поэтому неизменно останавливался на продукции REC, чем уже неплохо обогатил компанию.


Хотим ещё попробовать на нём флокирование.
Электропроводность вы приличную указали. Надо подумать, что это может быть.

1) ориентировочная дата коммерческой доступности
2) ориентировочная цена единицы ( 1 кг / 1см3 / .. ) данного материала на эту дату
ну и технический, на всякий случай
3) температурный диапазон работы изделия, при котором сохраняется его прочность
2 - 2500р за катушку 750г
3 - 100С
3 - 100С |
3) температурный диапазон работы изделия, при котором сохраняется его прочность |
Это - граница диапазона.
Ответ - неверный.
Достаточно было ответить: "Ноу Хау"


С нижней границей опытов не проводили.
2500р. за 0.75 кг такого объёмистого материала (если заявленные свойства правдивы) - вполне вменяемая цена для печати чистовых изделий, сделал для себя выводы.
Спасибо за ответы.
Так-то и для подводного аппарата и для беспилотника должен хорошо пойти.

Да, я - зануда


Образцы Aerotex будут, но весьма ограниченным тиражом. "Простопопробовать" не дадим, только для тестов под конкретное применение.
"Простопопробовать" не дадим, только для тестов под конкретное применение. |
Могу распечатать

Это моя идея крыльчатки "predator", я её по форме клыка хищника делал, позднее увидел что mitsubishi на свои кондёры тоже подобные делает, в работе не видел.
Кстати аэродинамические характеристики как у винта для дрона, но это импеллер, и для дрона он вряд-ли пойдёт - будет тяжеловат, но мне кажется этот импеллер просто - "зверь". Так он для планера конечно, не для коптеров.
Хотя, работают и простые схемы

Сколько миллиметров планируется импеллер и какие параметры двигателя в об/в планируете?
При диаметре 123 мм по окружности, высота ступицы 10 мм, диаметр ступицы 27 мм, толщина кольца около 2мм, толщина лопасти у самого кольца около 1мм. |
Характеристики Мотор EMAX RS2205/2300 Racing Edition CCW Технические харатеристики Мотора для мультикоптера EMAX RS2205:
|
Когда пластик планируете в продажу пустить?

Интересно что из этого выйдет, так как для импеллеров рекомендуются двигатели более оборотистые: 4-5т. Об/ примерно.
Первая партия Aerotex на этой неделе будет.

Мы делали пруток и в размере 2.85, но спроса на него меньше чем вопросов о нем. Мы и сейчас можем сделать этот размер под заказ от 20 катушек одного вида.


Для дронов прям рынок кричит - ДАЙТЕ. Как раз искал подобный пластик.
В итоге АБС не подошёл, за счет структуры не распределяет энергию удара и происходит частый разлом осей.
ПЛА по прочности самое то, нагрузки при ударе по всей площади, оси выдерживают, но конечная волна удара передается на корпус, который даёт трещины в районе креплений.
А здесь прочность и вес, бомба!
Я в очереди. Ещё попробую на нём винты печатать. ПЛА по характеристикам подошел, дрон взлетел, но первое касание лопасти об асфальт и в радиусе 5 метров осколки, хорошо в глаза не прилетели, больше не стал повторять.
С удовольствием освещу эту сторону со всеми техническими моментами.
ударопрочность нужно тестировать экспериментально |
модуль упругости на изгиб весьма приличный |
Где и когда продавать будете? Мне надо-то 1.2 размах крыла ...если по весу не наберу - растворю шарики от пинга-понга и залью на поверхность воды, для получения листов для обшивки, метод проверенный людьми давно.


В коробке не было инструкции вообще
Стол надо чем то обрабатывать клеем, лаком а то я такую информацию не нашел, печатаю на зеркале
Не факт, что ваши 70с действительно 70 градусов цельсия. Мы тут недавно промерили несколько принтеров - только один из них давал точные температуры (наш Tesus, собранный нам Тимой Филенко) остальные (не будем называть марок) враги на 20-30! градусов.
Инструкция составлялась по честным градусам. Попробуйте подогреть стол на последующие слои чуть сильнее.
Суть такой разницы температур в том, что лак плавится на 100+ градусах и отлично склеивается с первым слоем. Но... В расплавленном состоянии лак не способен удержать распечатку. Поэтому его нужно охладить до температуры застывания, но при этом температура стола должна быть такова, чтобы полимер распечатки ещё не уселся полностью. Это правило справедливо для всех полимеров и всех лаков. Но конечно под каждый полимер и каждый лак нужно подобрать свои идеальные температуры.
Мне уже надо!

Комментарии и вопросы
Всем привет. При очередном включении принтера на экране появилась ...
Если смоделировать (скачать) модель , открыть её в Cura и печатать...
Стал обладателем Ender 4. Собрал, откалибровал стол по высоте относительно...
Приветствую всех! Столкнулся со следующей проблемой. В OctoPrinte стало...