为什么先辈的热体系设想对付乐成3D打印高功能质料至关紧张?

2022-11-18 09:38:32 作者:用核桃砸脑门
导读:为什么先进的热系统设计对于成功3D打印高性能材料至关重要?,高性能热塑性塑料,如PEEK、PEI、PPSU,由于其优异的机械强度、尺寸稳定性和耐化学性,被广泛应用于航空航天、汽车和生物医学领域,特别...

高性能热塑性塑料,如PEEK、PEI、PPSU,因为其优秀的机器强度、尺寸稳健性和耐化学性,被遍及应用于航空航天、汽车和生物医学范畴,格外是半结晶质料,好比PEEK。

熔融沉积建模工艺(FFF/FDM)由于具有本钱低以及易于操纵等长处,更是成为了很多行业用于生产制造具有庞大多少布局零件的选择。然而,因为这些高性能热塑性塑料自身半结晶的特性,而且对加工温度有必然的要求,想要乐成3D打印则必要面对一些挑衅,好比层间联合强度弱、打印件翘曲以及必要举行庞大的后处置惩罚步伐。

© INTAMSYS 远铸智能

改进高性能质料的3D打印性能

依附对FFF/FDM工艺的根本了解和多年对这些高性能质料应用的履历,INTAMSYS 远铸智能公布了其产物系列中尺寸最大的产业3D打印机FUNMAT PRO 610 HT,采纳先辈的高温热体系,降服了上述挑衅,在层间粘合强度、淘汰翘曲、一体化成型等打印性能指标上有更优秀的体现。

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FUNMAT PRO 610 HT 加强了腔室热设计,300℃恒温腔室可以餍足打印件温度的匀称性,从而可以或许很好的办理变形翘曲开裂的题目。

同时,高温恒温腔室也实现了打印与后处置惩罚的一体化,打印件可以更好的成型,并具备较高的机器强度和较低的内应力。这种加热腔室的设计在3D打印历程中的优胜性表现在以下几个方面。

I 1 提拔层间联合力

起首,高温恒温腔室促进分子链跨过粘结界面的扩散,有助于进步层间粘结强度。如下图所示,中心雷同毛线的线条便是分子链,温度越高(必然范畴内),分子链越简单跨过界面相互缠绕,分子链缠绕越锋利,越不简单离开,层间粘结强度也越高。

质料挤压3D打印历程图(引用自文献:见文末)

I 2 幸免翘曲

其次,加热腔室的温度可以在一个很大范畴内调治,用以低落打印历程中热轮回导致的打印件紧缩大概低落结晶导致的紧缩。这两点可以大大低落由于翘曲而造成打印成效欠安的大概性,格外是打印大尺寸的零件。

由FUNMAT PRO 610 HT 打印的大尺寸ULTEM™ 9085零件

I 3 为后处置惩罚提供方便

最终,高达300°C的加热腔室也为必要回火和退火的零件提供了条件,温度完全在加热腔室的可操纵(容量)范畴内,这意味着不必要单独的回火和退火装置,打印后处置惩罚的历程可以在加热腔室中完成。换句话说,传统流程上必要分别举行的打印和打印后处置惩罚工序可以集成到一台呆板上

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除了先辈的加热室,FUNMAT PRO 610 HT还配备了500°C全金属双喷头,可以或许3D打印种种热塑性塑料及纤维复合质料,如碳纤维和玻纤维,从高性能质料PEEK, PEI, PPSU到工程质料ABS, PCPA等。另一方面,液冷体系可以以更高的散热服从,实现更快的打印速率,从而包管3D打印机可以永劫间运行, 从而包管可以或许乐成打印大尺寸零件。

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素质上,FFF/FDM 3D打印历程是一个热驱动的历程,是以,一个经心设计的由喷头组件和加热腔室构成的热体系对打印高性能质料至关紧张。FUNMAT PRO 610 HT具有先辈的热设计,可以更好的餍足全部高性能热塑性高分子质料打印温度的要求。

FUNMAT PRO 610 HT的传动体系采纳高精度丝杠导轨布局,更准确的定位操纵使大尺寸一次成型越发精致,充实餍足产业级别对付生产制造的高精度要求。

FUNMAT PRO 610 HT 航天应用©《3D打印与航天研发与制造业白皮书第二版》

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