PP -të e përforcuara me fibra karboni si alternative për të parë

Aplikimet industriale për termoplastikë inxhinierike siç janë PC dhe termoplastika me performancë të lartë siç është PEEK po rriten. Në formën e filamentit të shtypur 3D, këto materiale ofrojnë një alternative të lehtë për metale si çeliku dhe alumini në industri të tilla si hapësira ajrore dhe energjia. Përforcimi i këtyre plastikës me performancë të lartë me aditivë mund të përmirësojë më tej performancën e tyre. Për shembull, fibrat e karbonit me prerje të shkurtër shtojnë forcë dhe ngurtësi dhe mund të shtohen në plastikë inxhinierike të ulët në mesin e mesëm, si dhe plastikë me performancë të lartë. Për sa kohë që hunda e printerit 3D mund të trajtojë materiale gërryese, këto kompozita mund të shtypen ashtu si termoplastika e rregullt. Pengesë kryesore për kompozitat me performancë të lartë, siç është PEEK i përforcuar, është kostoja e lartë e pajisjes së kërkuar të shtypjes 3D. Këto materiale kërkojnë ekstruksion jashtëzakonisht të lartë dhe temperatura të dhomës, dhe çmimi i pajisjes së duhur (shpesh në rangun me gjashtë figura) shpesh kompenson përfitimet e përgjithshme të kostos së teknologjisë plastike të shtypjes 3D.

Çfarë është PPS?

Sulfidi polifenilen (PPS) është një termoplastik gjysmë kristalor që mund të kategorizohet si një plastikë me performancë të lartë së bashku me materiale të tilla si PEEK dhe PEI. E përdorur në të vërtetë në përpunim, formim dhe prodhim shtesë, PPS ka veti të mira mekanike, rezistencë të lartë të temperaturës së lartë Krahasuar me termoplastikën standarde dhe inxhinierike, dhe është retardant i flakës. Sidoqoftë, prona e saj më e dëshirueshme është rezistenca e shkëlqyeshme e saj kimike: PPS është rezistente ndaj shumë acideve, bazave, tretësve dhe disa agjentëve të fortë oksidues (në kushte të caktuara). Për oksidues të fortë si dioksidi i klorit, veshjet ose rreshtimet mund të kërkohen. Për shkak të pronave të tij të dëshirueshme dhe çmimit të favorshëm në krahasim me PEEK, PPS ka një gamë të gjerë aplikimesh në industri të ndryshme. Karakteristikat e saj mekanike dhe kimike e bëjnë atë të dobishëm në përpunimin e automobilave, energjisë dhe kimikateve, ndërsa prapambetja e tij e flakës dhe vetitë vetë-extinging e bëjnë atë materialin e zgjedhjes për përbërësit elektrikë dhe elektronikë siç janë pajisjet SMT, banesat motorike dhe vulat e tranzistorit. Jo vetëm mbresëlënëse nga pikëpamja termoplastike, PPS shpesh përdoret si një alternative e vërtetë për metale si çeliku dhe alumini. Stabiliteti i tij termik dhe rezistenca e shkëlqyeshme kimike lejojnë që ajo të përdoret në mjedise të ashpra kimike, ndërsa rezistenca e tij ndaj gërryerjes dhe efektet e lëngjeve automobilistike është e jashtëzakonshme.pps si një renditje e përbërë për të rritur forcën dhe ngurtësinë, PP -të mund të përforcohen me aditivë të tillë si fibra karboni me prerje të shkurtër ose fibra qelqi për të formuar kompozita. Në fakt, PPS shitet më shpesh si një material "i mbushur" sesa i paplotësuar. Sipas studiuesve, "shtimi i karbonit mund të përmirësojë ndjeshëm vetitë mekanike, vetitë tribologjike, integritetin strukturor pas zjarrit dhe përçueshmërinë elektrike/termike të ...... përzierjet PPS dhe kompozitat."

PP-të e përforcuara me fibra karboni mund të përdoren në aplikacione të ngjashme me PPS të paplotësuara. Sidoqoftë, vetitë e përmirësuara mekanike e bëjnë atë një material të përshtatshëm për përbërës të tillë si mjete, konvikte dhe pajisje.PPS kompozitat janë veçanërisht të përshtatshme për prodhimin e aditivëve industrialë të FFF, pasi këto printera 3D nuk janë në gjendje të shtypin materiale si fibra e pastër karboni.

Shtypja 3D PPS

PPS, si i paplotësuar ashtu edhe në formë të përbërë, ofron një mënyrë mjaft të zbatueshme për pjesët termoplastike me performancë të lartë 3D. Kjo është bërë e mundur nga temperatura e saj e shtypur prej rreth 320 ° C, e cila është e lartë, por jo jashtëzakonisht e lartë.

Ndërsa një temperaturë ekstruzioni prej 320 ° C është përtej aftësive të shumicës së printerëve 3D FFF, është dukshëm më e ulët se 400 ° C që kërkohet për shikimin e shtypur 3D. (PEEK gjithashtu kërkon temperatura shumë të larta të dhomës.) Si rezultat, pjesët PPS janë më pak rezistente ndaj temperaturës sesa pjesët e PEEK, por ato ende mund të përdoren në kërkimin e aplikacioneve deri në 230 ° C. Lloji i printerit 3D i nevojshëm për të shtypur PPS është diku midis një printeri FFF të shkallës industriale dhe një printeri të specializuar të temperaturës së lartë FFF. Printerët e besueshëm të shkallës së prodhimit kushtojnë rreth 10,000 dollarë, ndërsa makinat më të larta të temperaturës së lartë si Stratasys Fortus 450mc kushtojnë rreth 150,000 dollarë, të cilat mund të jenë në mënyrë të kushtueshme të shtrenjta për SMB-të. Kur shtypni PPS të përforcuar me fibra karboni, qëndrueshmëria e printës duhet të merret parasysh përveç temperaturës, pasi fibrat e shkurtra janë më gërryes sesa substrati termoplastik dhe për këtë arsye mund të dëmtojnë pajisjen e thjeshtë prej bronzi. Një sipërfaqe e përshtatshme ndërtimi për PPS është fletë PEI, me shtratin e shtypur të ngrohur në afërsisht 80 ° C. Për pjesët komplekse të shtypura 3D PPS të shtypura në ekstrudues të dyfishtë, materiali është i pajtueshëm me materialin mbështetës PVA. PP -të e shtypura 3D të përforcuara me fibër karboni janë të përshtatshme për aplikime të tilla si prototipizimi funksional, mjetet për formimin dhe proceset e tjera, dhe ndihmat e prodhimit siç janë ndeshjet. Industritë që përdorin filamentet e përforcuara të PPS përfshijnë automobilistikë, hekurudhor dhe hapësirën ajrore. Sistemet e prodhimit të ri të prodhimit me performancë të lartë, me kosto të ulët, po mundësojnë më shumë përdorues të shtypin 3D me PPS. Për shembull, Faktori 4 Ultimaker, i cili fillon transportin në maj 2024, përmban një bërthamë të shtypur shumë rezistente ndaj gërryerjes së aftë për të shtypur temperaturat deri në 340 ° C-të mjaftueshme për të shtypur PP-të të përforcuara me fibër karboni dhe shumë termoplastikë inxhinierikë. Sistemet moderne si faktori 4 janë unike në atë që ato pozicionohen në tregun e mesëm. Megjithë aftësinë e tij për të shtypur materiale me të vërtetë të performancës së lartë si PPS të përforcuar me fibra karboni, faktori 4 është me çmim më shumë përgjatë vijave të një printeri tipik të klasës profesionale të desktopit të klasës profesionale sesa një printer 3D me temperaturë të lartë. Për të përmbushur nevojat e përdoruesve në industri të tilla si Elektronikë dhe Automobile, Ultimaker ka zhvilluar gjithashtu materialin e vet të përbërë, Ultimaker PPS CF, posaçërisht për përdorim me faktor dhe lehtësia e shtypjes. Kombinimi i printerit dhe materialit gjithashtu arrin saktësi të shkëlqyeshme dimensionale me tkurrje minimale në krahasim me PEEK. Ashtu si materialet e tjera të fibrave të karbonit PPS, Ultimaker PPS CF rekomandohet shumë për prototipimin funksional dhe prodhimin indirekt të përbërësve, por rezistenca e shkëlqyeshme e tij kimike dhe nxehtësia hap rrugën për një gamë të gjerë aplikimesh, përfshirë pjesët e përdorimit fundor. PPS-CF i formuar nga Ultimaker është retardant i flakës (V0-94) dhe garanton prishje të ulët në pjesë të mëdha, duke e bërë atë një ndeshje të mirë për filamentet e tjera të PPS CF. PPS-CF i formuluar nga Ultimaker është retardant i flakës (V0-94) dhe gjithashtu garanton luftë të ulët në pjesë të mëdha, duke e diferencuar atë nga furnizuesit e tjerë të filamenteve të PPS CF.

Përbërësit kryesorë të aplikimit janë:

Mbërthyesit e Transportit Ajror

Kjo kllapa përdoret për të fiksuar në mënyrë të sigurt ngarkesat e ajrit ose për të ngarkuar me siguri përbërësit në një paketë të fluturimit. Prandaj duhet të jetë rezistent ndaj temperaturës, shumë i fortë dhe i qëndrueshëm dhe rezistent ndaj kimikateve - kërkesat e aplikimit mund të përmbushen të gjitha me PPS CF. Një avantazh tjetër i prodhimit të aditivëve është se dizajni mund të përshtatet në mënyrë të përsëritur dhe, falë materialeve të përdorura, të gjitha përsëritjet mund të plotësojnë çertifikatat e nevojshme.

Valvula pompë me presion të lartë

Ky lloj i valvulës së pompës është instaluar në trenat që transportojnë lëngje ose kimikate. Sidoqoftë, pasi është bërë një komponent i vjetëruar (jo më në prodhim), i gjithë asambleja e pompës duhet të zëvendësohet me një kosto prej rreth 5,000 €. Duke përdorur PPS CF, tani mund të shtypet 3D, kështu që ende plotëson standardin UL94 V0 për jo-flamueshmëri dhe gjithashtu mund të përdoret me acide të nxehta.

Kllapa e sensorit

Kjo kllapa e thjeshtë përdoret në linjat e prodhimit dhe rreth fushës për të montuar shpejt sensorë, kamera ose shtesa të tjera të nevojshme. Prioritizoni komponentët për t'i bërë ballë ngarkesave ekstreme kur përdoren jashtë, përfshirë kushtet e motit, rezistencën e ndikimit ose kushtet e zjarrit

Mundësi të reja

PPS me fibra të karbonit PPS është një material me performancë të lartë për disa nga aplikimet më të kërkuara industriale. Disa përdorues fundorë të prodhimit shtesë mund të besojnë se ata kanë nevojë për materialet dhe pajisjet më të shtrenjta për të arritur cilësi të shkallës inxhinierike dhe një nivel të lartë të lirisë së projektimit. Sidoqoftë, Ultimaker Factor 4 dhe materialet e tij të formuluara posaçërisht PPS CF tregojnë se kjo nuk është më rasti.

Mundësi të reja

PPS me fibra të karbonit PPS është një material me performancë të lartë për disa nga aplikimet më të kërkuara industriale. Disa përdorues fundorë të prodhimit shtesë mund të besojnë se ata kanë nevojë për materialet dhe pajisjet më të shtrenjta për të arritur cilësi të shkallës inxhinierike dhe një nivel të lartë të lirisë së projektimit. Sidoqoftë, Ultimaker Factor 4 dhe materialet e tij të formuluara posaçërisht PPS CF tregojnë se kjo nuk është më rasti.