За кулисами - тестирования новых полимеров - carbon filled 30% полиамид-6

Подписаться на 3Dtoday
fox104
Идет загрузка
Загрузка
12.04.17
2499
33
печатает на HORI GOLD
Расходные материалы
13
Статья относится к принтерам:
UP Plus 2
0d2bbaa33a209f3861b16b421366cebd.JPG
Дисклеймер: за качество фотографий ответственности не несу, ибо сделаны они были на смартфон и некоторые из них - даже не мной. (Шпионские фото). Фото будет мало, данная статья еще недавно не подлежала разглашению. Просто удалось уговорить разработчиков-технологов приоткрыть завесу секретности. За профессиональные оговорки прошу не шпынять - я не технолог и не инженер. Если кто-то хочет рассказать чуть больше - буду только рад.

Все 3D-печатники пользуются готовым прутком, прошедшим процесс разработки и тестирования. А как его разрабатывают и тестируют?

Могу немного рассказать о паре/тройке новых материалов, что успели пройти через руки и немного о процессе разработки. Сегодня - о угленаполненном полиамиде-6 сказ. Не путайте с общераспространенным полиамидом-12.

Уверен, что большинство думает одно и то же - купил гранулы, засыпал в экструдер и хоба - новый пруток. Нет, это не так. Сначала в лаборатории разрабатывается технологами-химиками состав. Учитываются базовый полимер/полимеры, различные добавки в виде катализаторов, связующих компонент, понижающих/повышающих температуру плавления/стеклования/кристаллизации и так далее. Все это замешивается (иногда и в несколько этапов), экструдируется и режется на гранулы. То есть, мы печатаем не просто чистыми полимерами (особенно это касается нейлонов-полиамидов), а сплавами.

Часто берут полимер, который показывает отличные результаты при литье и адаптируют его для печати. Некоторые полимеры адаптировать особо не нужно, некоторые не подходят совсем, а некоторые - требуют тестирования и доводки.

На заглавной фотографии катушка тестового угленаполненного полиамида-6. Нашим технологам удалось создать материал для литья под высоким давлением, который при заполнении углеволокном до 30% не теряет текущих свойств и приобретает новые. Как вам пластик, характеристики которого приближаются к дюралюминию? Легкий, крепкий. Спокойно работает в качестве шестерни ГРМ в моторах внутреннего сгорания. Детали из него фактически вечные. Литьевые детали из него в руках держал - можно уронить на пол и даже следа не останется на детали.

В данный момент пластик активно адаптируют к 3D печати.

Среднестатистический 3D печатник может особо не волноваться. Ибо температура печати этого угленаполненного полиамида 270 градусов - все с тефлоновой трубкой в термобарьере отпадают. Зато температура размягчения детали начинается от 200 (с копейками) градусов. Какой простор для конструирования.

Перед печатью необходимо сушить 3 часа при 130 градусах - полиамид-6 очень гигроскопичен, а углеволокно только усиливает этот эффект.

Посмотрим на поведение в принтере.
b0960d77cf3523cd3d317900a68adb98.JPG
Заметьте, тонкую часть тестовой модели без обдува - не повело. Совсем.
f46d848757db2c8e30e7a5bd8cf5cbdf.JPG
9d84c2ee541f5356117e0b1253e61510.JPG
Адгезия по очи Z неплохая. Но так как материал тестовый - значит будет еще лучше.

Тестовый образец для тестирования на разрыв.
4ef305239bcc53b368c322ac07aba3ef.JPG
Печать тестовых шестеренок.
090ab2d8300bdcce1ba194eeb1a71c09.JPG
Готовая тестовая шестерня для банкомата одной известной банковской группы. Когда количество банкоматов переваливает за 1500, а раз в месяц на каждом летит шестеренка из POM - оказывается это ОЧЕНЬ ДОРОГО организовывать вызов ремонтной бригады столько раз в месяц. Напечатал для демонстрации, а ее воткнули в банкомат блин... литье нужно ставить, а не тестовый печатный образец. Но посмотрим, сколько протянет.
4ca68c4a16269fdcddad9094cec881b2.JPG
Полимер будет дорабатываться и применяться в профессиональных/промышленных 3D принтерах для печати конструкционных деталей.

На сегодня все, stay tuned. Если материал народу понравится, то расскажу еще что-нибудь закулисное.

У кого какие идеи для применения этого филамента?
Подписаться на 3Dtoday
13
Комментарии к статье

Комментарии

21 Мар 15:12
1
Идей много, статья хорошая! Секретов раскрыл кучу.... даже слишком... но это между строк, кто умеет читать.... Наш филамент....!!! Горячий!!
Вот тут так и просится написать"Моделькой не поделитесь" - пластиком не поделитесь? )))))
Но вот телефон то конечно это да..... я на авито такой продать не могу со времен дааавних....
Хотя не исключаю, что ты его переделал на пульт от принтера.... могешь же....
21 Мар 15:31
1
Ну, по последней фотографии можно даже сказать на каком принтере печаталось :D:D:D:D:D:D:D
21 Мар 15:41
1
Дайте мне вооон ту конфетку. Уж больно они вкусные....8)
21 Мар 20:00
0
замена дюраля? заманчиво. а как у него с твёрдостью?
21 Мар 20:13
1
Замена дюраля только при литье при высоком давлении. С FDM сейчас разбираемся.
22 Мар 04:07
0
на полноценную не претендую, только в плане твёрдости. желательно даже ближе к силумину :D
22 Мар 09:39
1
Тестируем. Было бы все так просто....
21 Мар 23:26
1
А чего столько тумана напусти ли то?))
23 Мар 11:02
1
Короче, оказывается этот полимер нужно после печати в духовке 3 часа при 180 градусах выдержать. Он станет еще прочнее. А если заполнить микропоры чем-то ....................
23 Мар 14:58
0
Сам нашел путь или это инфа от производителя?
23 Мар 15:03
2
От технологов-разработчиков.
23 Мар 15:09
0
Круто получается, сначала филамент сушить а потом деталь закалять.....
23 Мар 15:11
1
Это спецматериал, не для мейнстрима.
23 Мар 15:19
0
Это понятно, но есть думаю филаменты которые не требуют закалки.
Надо в сравнении познавать где правда лежит
Заказал подобные материалы от чешских производителей и жду сопла каленые
26 Мар 13:19
1
А если заполнить микропоры чем-то .................... Если материал пористый, или с капиллярами, есть возможность повысить водостойкость деталей. После печати и закалки необходимо деталь поместить герметичную емкость заполненную жидким составом, затем в ней создать вакуум, чем глубже тем лучше. Дать небольшую выдержку и медленно поднять давление до атмосферного. Жидкость под действием давления "влезет" в поры, заполнит их и отвердеет. Конечно жидкость надо подобрать: эпоксидка, лак, парафин (при Т>80) и тд и тп.
И такой вопрос: каково соотношение цены детали из дюральки и пластика при штучном производстве (примерно)?
26 Мар 13:37
1
И такой вопрос: каково соотношение цены детали из дюральки и пластика при штучном производстве (примерно)?
Понятия не имею. Пластик однозначно должен быть дешевле. Отлить партию деталей из пластика легче, чем из дюраля.
1 Апр 22:28
0
Конечно сложно им будет печатать+постобработка. Не проще ли это делать на стратасисах всяких?
1 Апр 22:31
1
Нормально печатается. Увидишь.
1 Апр 22:36
0
Ты их материалы типа тестишь? 8)
1 Апр 22:40
1
"типа" здесь неуместно.....

не только я.
1 Апр 22:45
0
Эх... а то я уж думал тебе свой материал дать потестить)
1 Апр 22:45
1
Я завален материалами......... но можешь прислать.....

В чем цимес?
1 Апр 22:49
0
И не говори, у меня самого до сих пор количество пробников превышает количество катушек.

Что-то типа такого делаю: http://enicon.org/plastik/firmennyiy_plastik_print_product/conductive_30
1 Апр 22:52
1
Такое есть, PETG у меня такой лежит.
1 Апр 22:53
0
Петг твой тоже ток проводит???
1 Апр 22:56
1
Не знаю, народ тестирует. Я не добрался еще. Мне кейс нужен....
1 Апр 22:57
0
Не, тут то прикол в том что проводит: https://www.youtube.com/watch?v=yI8amMJ0aQs
12 Апр 11:55
0
Я бы печатал этим прутком оружие 8)
На самом деле, рамки пистолетные из наполненного полиамида думаю вполне себе выйдут, только с литьем не сравниться)) Но на пару обойм хватить может.
12 Апр 12:00
0
Вот поэтому последнее фото и было удалено.....
15 Апр 08:02
0
Ибо температура печати этого угленаполненного полиамида 270 градусов - все с тефлоновой трубкой в термобарьере отпадают.
вам нужно попробовать водяное охлаждение hotend, это просто сказка. Скоро выйду в эфир :)
Классный полимер, браво!
15 Апр 08:56
0
Только еще водяного нехватало на моем франкинштейне :)
25 Апр 12:48
0
Материал сей относится к классу УПКМ - углеродные композитные материалы с полимерной матрицей.
Сама по себе задумка гуд. Особливо если не просто штапельное волокно в пыль размолоченное использовать, а углеродные нитевидные кристаллы. Но дюже дороги оне...
проблемы, на первый взгляд, две:
- при послойном нанесении экструдируемого из сопла филамента, содержащего микрочастицы армирующего углеродного волокна, нет взаимопроникновения армирующих волокон между соседними слоями, а значит межслойная прочность образца, напечатанного из такого материала, практически не отличается от образца , напечатанного обыным полиамидом, который используется в данном случае как матричный материал.
- вторая проблема, как раз гигроскопичность, основы которой заложены в технологическом процессе изготовления этого филамента.

Вывод, с бухты-барахты этот материал пригоден для печати деталей, ориентированных специальным образом относительно воспринимаемой механической нагрузки, отвратительно будет работать при сдвиговых напряжениях, но подумать в этом направлении можно и должно.
Удачи.
25 Апр 12:54
0
Точно подмечено. А еще, деталь после печати можно еще раз запечь при 180 и после этого пропитать чем то вроде полиэфирной смолы. Это решает проблему анизотропности. На данный момент над ним все еще работают.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Запчасть к детским очкам Fisher Price

Компания M3D предлагает настольный 3D-принтер M3D Pro

Тест пластиков для 3D-печати на термоустойчивость от 60ºС до 100ºС

Проект КАТАПУЛЬТА Леонардо да Винчи

Новое обличие старой игрушки

Уфимские инженеры применяют 3D-печать в разработке двигателя для легкой авиации