Succescase Aquasys 180 als oplosbare ondersteuning voor geavanceerde filamenten

Kunststofmaterialen kunnen worden ingedeeld in 3 groepen:standaard, technische en geavanceerde kunststoffen.

Geavanceerde kunststoffen staan ​​bekend alsPAEK (polyaryletheretherketon), semikristallijne kunststoffen die bestand zijn tegen hoge temperaturen en toch mechanische eigenschappen behouden.

Afbeelding 1:Plastics classificatiepiramide. Bron:Filament2print.

Binnen de PAEK-familie zijn er drie typen: PEEK, PEKK en PEI , allemaal met hoge chemische en mechanische weerstand en ontvlambaarheid bij hoge temperaturen. Van deze drie materialen onderscheidt PEI zich van de rest door zijn dimensionale stabiliteit, waardoor het een hoge thermische weerstand heeft zonder de mechanische eigenschappen te veranderen.

PEI wordt vaak gebruikt in toepassingen waar thermische weerstand en hoge drukwaarden een must zijn, zoals spuitgieten. Het maken van spuitgietmatrijzen door middel van 3D-printen verlaagt de fabricagekosten en versnelt het prototypingproces, waardoor het sneller en gemakkelijker wordt om resultaten te produceren. Een van de filamenten die opvalt voor deze activiteit is Ultem 1010.

Om een ​​filament zoals Ultem 1010 te 3D printen, is het noodzakelijk om een ​​industriële 3D-printer te gebruiken die een printtemperatuur van meer dan 400 ͒C bereikt , een hete bedtemperatuur van minstens 150 ͒C en een kamertemperatuur van minstens 80 ͒C.

Een paar jaar geleden was het moeilijk voor te stellen dat een prototype van een onderdeel in slechts enkele uren kon worden gereproduceerd met uitzonderlijke afwerkingen en kwaliteit. De integratie van 3D-printen in het industriële productieproces verloopt traag vanwege de bestaande beperkingen qua productievolume en de schaarste aan technische materialen om mee te werken. Tegenwoordig is FDM 3D-printen een onmisbare tool in de industrie en toegankelijk voor elke gebruiker die zijn kennis en vaardigheden in deze productiemethode wil uitbreiden.

Bij de productie van FDM 3D-geprinte onderdelen voor de industrie is het vaak nodig omonderdelen met complexe geometrieën te vervaardigen waarvoor mogelijk ondersteuningsconstructies nodig zijn om gebieden met overstekken of steile hoeken te ondersteunen. Bij het 3D-printen van een onderdeel met steunen kan hetzelfde bouwmateriaal worden gebruikt. Deze steunen moeten na voltooiing van het 3D-printproces worden verwijderd. In deze gevallen moet voorzichtigheid worden betracht bij het verwijderen, aangezien dit het laatste onderdeel kan beschadigen. Evenzo, nadat de ondersteunende structuren zijn verwijderd, moet er een nabewerking worden uitgevoerd om het oppervlak van het onderdeel vrij te houden van overtollig materiaal om een ​​zo uniform mogelijk oppervlak te verkrijgen.

Afbeelding 2:3D-geprinte turbine met en zonder ondersteuningsmateriaal. Bron:oneindige materiële oplossing.

Om het FDM 3D-printproces van onderdelen met complexe geometrieën te vergemakkelijken, zijn verschillende oplosbare ondersteuningsmaterialen ontwikkeld (hetzij in stoffen zoals D-Limonene of in water) die compatibel zijn met verschillende materialen zoals onder andere PLA, PETG of ABS, maar niet geldig voor gebruik in combinatie met geavanceerde filamenten zoals PEEK, PEKK of PEI Ultem vanwege hun hoge printtemperatuur.

Infinite material solutions is een Amerikaans bedrijf opgericht in 2018, dat zich toelegt op de ontwikkeling van innovatieve materialen voor FFF 3D-printen . In november 2020 lanceert Infinite material solutions AquaSys 180, een oplosbaar ondersteuningsmateriaal dat is ontworpen om hoge temperaturen te weerstaan.

Afbeelding 3:3D-printproces met AquaSys 180. Bron:Infinite material solutions.

AquaSys 180 is het eerste oplosbare ondersteuningsmateriaal dat compatibel is met geavanceerde materialen, bestand tegen printtemperaturen tot 300 ͒C en bodem- en kamertemperaturen tot 180 ͒C. Dankzij de thermische weerstand van AQUASYS 180 kan dit filament worden gebruikt als oplosbaar ondersteunend materiaal in combinatie met geavanceerde materialen zoals PEEK, PEKK, ULTEM of PPSU , wat meer ontwerpvrijheid en flexibiliteit biedt voor de industriële sector.

Dankzij het onderzoek van fabrikanten zoals Infinite material solutions en hun gedrevenheid om nieuwe geavanceerde producten zoals AquaSys 180 te ontwikkelen, heeft de industriële sector steeds meer middelen beschikbaar voor de vervaardiging van onderdelen met behulp van FDM 3D-printen.