8 Инновационные материалы для промышленной 3D-печати [2018]

Материалы играют важную роль в процессе аддитивного производства. Наряду с оборудованием (от машин AM до систем постобработки) и программным обеспечением (включая дизайн и MES) материалы образуют третий столп для обеспечения успеха производства для аддитивного производства. Будь то термопласты инженерного качества или сплавы металлов, производители постоянно ищут материалы, которые обеспечивают улучшенные механические свойства и характеристики деталей.

Сегодня аддитивное производство быстро набирает обороты как жизнеспособный метод производства, позволяющий создавать очень сложные продукты. Инновационные материалы будут играть решающую роль в превращении 3D-печати в сферу массового производства. К счастью, ассортимент материалов, доступных на рынке AM, постоянно расширяется и уже включает в себя широкий спектр полимеров, смол, металлов и керамики.

Иногда бывает сложно идти в ногу с последними достижениями. в материалах для 3D-печати, поэтому мы рассмотрим 8 инновационных материалов для промышленной 3D-печати, которые были представлены в этом году.

Резюме

Материал Компания Свойства Примеры использования EPX 82Углерод Высокая прочность
Прочность
Устойчивость к термоциклированию Соединители, кронштейны и корпуса Ultrasint PA6BASF Температура плавления:193 ° C
Высокая жесткость Высокая прочность Типично для автомобильных и потребительских товаров PrimePart STEvonik Высокая эластичность
Высокая прочность
Химическая стойкость Функциональные прототипы, серийное производство Нити KetaSpire PEEK и Radel PPSUSolvayХимическая стойкость
Устойчивость к воздействию высоких температур (Температура отклонения тепла:207 ° C)
Ударопрочность Медицинские устройства (требующие стерилизации паром)
Интерьер самолетов ALM HT-23EOS Высокая химическая стойкость
Огнестойкость
Высокая прочность
Легкость Аэрокосмическая промышленность BLDRметаллНаносталь Высокая твердость
Прочность
Пластичность Инструменты, штампы, подшипники и шестерни ScalmalloyAPWorksЛегкость
Высокая прочность
Дуктильность Аэрокосмическая промышленность, кронштейны (автоспорт) теплообменники (автомобильные) ФторсиликонACEO® Высокая гибкость Уплотнения

1. EPX 82 от углерода

Американская компания Carbon, известная своей технологией 3D-печати Digital Light Synthesis, также является ключевым игроком на рынке материалов. Недавним дополнением к и без того обширному портфелю производственных материалов компании является смола EPX 82 . . EPX 82 описывается как высокопрочный материал с высоким разрешением, разработанный для инженерных приложений.

Благодаря сочетанию прочности, ударной вязкости и устойчивости к термоциклированию, EPX 82 имеет температуру теплового отклонения от 104 ° C до 130 ° C. Он особенно подходит для изготовления функциональных деталей, таких как разъемы, кронштейны и корпуса . как для автомобильного, так и для промышленного секторов. Этот материал также позволяет создавать детали с гибкими характеристиками и тонкими стенками.

Технология DLS компании Carbon известна своей способностью производить детали с механическими свойствами, разрешением и обработкой поверхности, которые конкурируют с литьем пластмасс. Добавление нового материала EPX 82 в портфель материалов Carbon еще больше усиливает способность технологии создавать компоненты, которые могут выдерживать суровые условия окружающей среды, выводя характеристики деталей из полимера, напечатанных на 3D-принтере, на новый уровень.

2. BASF Ultrasint PA6

В течение последнего года BASF 3D Printing Solutions медленно, но неуклонно расширяла свои предложения в области промышленных материалов для 3D-печати. Этой весной дочерняя компания немецкого химического гиганта BASF представила новый полиамидный материал для селективного лазерного спекания (SLS): Ultrasint PA6 LM X085 . В SLS, где PA11 и PA12 - два наиболее часто используемых полиамида, этот новый нейлоновый материал от BASF может стать очень ценным дополнением к каталогу материалов SLS.

Ultrasint PA6 - это нейлоновый порошок со сравнительно низкой температурой плавления около 193 ° C. Низкая температура плавления Ultrasint PA6 снижает энергопотребление машин SLS и помогает ускорить процесс печати. Детали, изготовленные из Ultrasint PA6, обладают высокой жесткостью и прочностью, и этот материал обычно используется для автомобильных и потребительских товаров.

3. Порошок Evonik на основе ПЭБА

Evonik является давним производителем полиамидных порошков SLS, портфолио которого насчитывает почти 20 лет. В то время как полиамиды были надежным стандартом для этой технологии, немецкий специалист по химии решил еще больше расширить свой ассортимент, выпустив первый в мире порошок на основе гибкого пластика на основе PEBA (полиэфирный блок-амид). PEBA - это высокоэффективный термопластический эластомер, известный своей низкой плотностью, гибкостью и сопротивлением усталости.

Высококачественный материал, известный под торговой маркой PrimePart ST , еще больше расширяет возможности приложений для 3D-печати. PrimePart ST отличается высокой эластичностью и прочностью, а также совместим с технологиями высокоскоростного спекания (HSS) и струйным нанесением связующего в дополнение к SLS.

Детали, произведенные аддитивно с использованием нового порошка Evonik, демонстрируют хорошие характеристики. гибкость, отличная химическая стойкость и долговечность. Области применения нового материала включают высококачественные, полностью функциональные, гибкие пластмассовые детали для прототипирования или серийного производства.

4. Нити Solvay KetaSpire PEEK и Radel PPSU

Поскольку спрос на высокоэффективные термопласты увеличивается, химическая компания Solvay разработала три новых полимерных нити специально для высокотехнологичных применений AM в нефтегазовой, аэрокосмической, автомобильной и здравоохранительной отраслях.

Нити на основе высококачественных пластиков PEEK и PPSU обеспечивают сплавление напечатанных слоев и обладают высокой плотностью деталей и исключительной прочностью, в том числе по оси Z, что обычно является проблемой для FDM. Например, Radel PPSU может производить детали с высокой термостойкостью и химической стойкостью, что делает его пригодным для использования в медицине или даже в системах горячего водоснабжения.

Примечательно, что филамент Solvay KetaSpire PEEK был включен в программу моделирования Digimat от e-Xstream. Благодаря этому партнерству Solvay надеется помочь своим клиентам добиваться успешных результатов печати с использованием своих высокопроизводительных термопластов.

5. EOS ’ALM HT-23 PEKK

Производитель 3D-принтеров EOS теперь предлагает первый высокопроизводительный материал PEKK, армированный углеродным волокном, для своих систем SLS, разработанный в сотрудничестве с Boeing.

Представлен на RAPID + TCT 2018, ALM HT-23 был разработан специально для аэрокосмических приложений, что позволяет уменьшить вес и снизить общую стоимость детали. Согласно EOS, ALM HT-23 может значительно снизить затраты на инструменты за счет замены алюминиевых деталей на этот термопласт.

Помимо авиакосмической промышленности, ALM HT-23 также хорошо подходит для промышленного применения, где требуется высокая износостойкость и устойчивость к химическим воздействиям, а также там, где требуется термостойкость.

6. Металлические порошки BLDR от Nanosteel

В этом году Nanosteel, компания, работающая в области наноструктурированных стальных материалов, представила новые стальные сплавы. со свойствами материала, недоступными для современных сплавов для 3D-печати. Компания разработала уникальные микроструктуры с металлической матрицей, чтобы добиться улучшенных свойств своих материалов.

Ассортимент продукции Nanosteel включает металлические порошки для наплавки в слое порошка и системы струйной обработки металлического связующего. Например, BLDRmetal ™ L-40 ferrous порошок сплава, разработанный для использования в лазерном аддитивном производстве, может быть напечатан при комнатной температуре и может производить детали с высокой твердостью и пластичностью.

Согласно NanoSteel, BLDRmetal предлагает альтернативу трудно поддающимся печати инструментальным сталям, таким как H13, и обеспечивает превосходные характеристики мартенситностареющей стали M300. Обладая превосходными физическими свойствами, L-40 является желаемым материалом для ряда применений, включая инструменты, штампы, подшипники и шестерни.

7. Скальмаллой APWorks

Легкие металлические детали и компоненты пользуются большим спросом, и Scalmalloy может предоставить лишь одно решение растущей потребности в легких, но прочных и пластичных металлах. Разработанный немецкой компанией APWorks специально для 3D-печати порошковым металлом, Scalmalloy предлагает самое низкое соотношение цены и качества и высокое соотношение прочности и веса.

На сегодняшний день приложения для Scalmalloy включают инновационные кронштейны, мотоциклы и бионическую перегородку. Тем не менее, благодаря свойствам материала, сочетающим легкость алюминия с почти такой же прочностью и пластичностью, как у титана, Скалмаллой, безусловно, демонстрирует свой потенциал для автомобильной и других транспортных отраслей.

8. Фторсиликоны ACEO®

ACEO®, подразделение химического гиганта Wacker Chemie, уже добилось огромных успехов в разработке инновационной технологии силиконовой 3D-печати. При введении фторсиликона , компания достигла еще одной вехи.

Фторсиликон - это 100% эластомер, сочетающий стойкость фторуглеродов с температурными свойствами силиконов. Фторсиликон - это предпочтительный материал для уплотнений в отраслях, где требуется устойчивость к топливу, маслам и смазкам.

Выпуск фторсиликона ACEO® знаменует собой только начало линейки функциональных силиконов, которые появятся в следующем пару месяцев, по заявлению компании.

Впереди большие инновации в материалах

Спрос на более широкие инновации и материалы высшего качества будет только расти по мере развития рынка 3D-печати. Поскольку поставщики материалов стремятся извлечь выгоду из этого спроса, вкладываются большие средства в финансирование обширных инициатив в области НИОКР. Это может означать только более широкие возможности для отрасли в целом, поскольку новые материалы, предлагающие широкий спектр механических свойств, могут помочь ускорить процесс превращения аддитивного производства в полностью жизнеспособную производственную технологию.