Металлические нити:Filamet и Ultrafuse

С некоторых пор на рынке можно найти металлические нити для FDM 3D-печати, но они не все одинаковые. В чем между ними разница?

Чтобы ответить на этот вопрос, разница между волокнами металлического цвета и нитями с металлическим наполнителем. Первые содержат небольшое количество металлических частиц. (5 % - 40 %) для придания металлического вида, используются исключительно из-за их эстетических свойств. Чем выше процент частиц, тем лучше имитация рассматриваемого металлического материала.

В случае наполненных металлом нитей содержание металлических частиц обычно очень велико (более 80 %), и детали, напечатанные на 3D-принтере, можно подвергнуть процессу спекания при этом связующий полимер удаляется, что приводит к 100% металлическим деталям.

В настоящее время BASF и The Virtual Foundry являются двумя наиболее известными производителями, предлагающими такие материалы, из которых изготавливаются цельнометаллические детали с использованием 3D-печати FDM и процесса спекания.

BASF предлагает Ultrafuse нити, в том числе Ultrafuse 316 L и Ultrafuse 17-4 PH.

Виртуальная литейная с другой стороны, разработал большое количество металлических нитей под Filamet название, например:Filamet из нержавеющей стали 316L, Filamet Bronze, Filamet Copper, Filamet Aluminium 6061, Filamet High Carbon Steel, Filamet Tungsten, Filamet Inconel 718-34 или Filamet Titanium 64-5.

Совместимость с 3D-принтерами FDM

Одной из ключевых особенностей металлической нити является то, что вам не нужно иметь промышленное оборудование для 3D-печати FDM или даже профессиональное. Металлические нити, такие как Ultrafuse или Filamet, характеризуются тем, что их можно печатать в 3D практически на любом 3D-принтере FDM, представленном на рынке.

Из-за высокой загрузки металла этих нитей необходимо использовать сопло из закаленной стали, чтобы уменьшить истирание нити. Температура печати и горячей платформы зависит от производителя и материала, но не превышает 245 °C для печати и 120 °C для горячей платформы.

Изображение 1. Износ латунного сопла по сравнению с закаленной сталью. Источник:E3D.

В случае Ultrafuse от Basf нити, природа нити обеспечивает определенную гибкость и не очень хрупкий, поэтому его очень легко печатать.

Филамет от Virtual Foundry нити состоят из высокого процента металлического наполнителя и PLA в качестве связующего полимера. В зависимости от процентного содержания металла и наполнителя в материале нити Filamet могут быть несколько хрупкими, и их может быть трудно печатать на некоторых 3D-принтерах из-за пути, по которому нить должна пройти от места размещения катушки до экструдера. Однако это не проблема, так как компания Virtual Foundry разработала Filawarmer, устройство, которое обеспечивает полную прямолинейность нити перед печатью. устранение кривизны намотки и достижение оптимальной 3D-печати материала.

Видео 1:Установка Filawarmer. Источник:The Virtual Foundry.

Усадка размеров

Металлические нити требуют пост-обработки спеканием. для удаления связующего полимера с нити , что привело к цельнометаллическим деталям.

Поскольку это процесс удаления материала, необходимо учитывать, что размеры получаемых деталей будут иметь определенные отклонения по сравнению с исходными размерами. Другими словами, детали будут подвергаться большей или меньшей усадке в процессе спекания в зависимости от материала. и марка нити.

Это, несомненно, является трудностью при изготовлении функциональных деталей, где точность размеров является приоритетом. Однако можно найти коэффициент усадки и масштабировать модели САПР для получения желаемых размеров.

Здесь Ultrafuse и Filamet. материалы имеют некоторые отличия. Нити Ultrafuse имеют диапазон усадки 16–17 % по оси XY и 19–20 % по оси Z по сравнению с усадкой нитей Filamet на 7–10 %.

В случае Filamet конечные детали имеют плотность 80-85 %, хотя детали могут спекаться в течение более длительного времени, что предполагает более высокую плотность и более высокую усадку по сравнению с исходными деталями.

Для Ultrafuse BASF предлагает подробное руководство пользователя, включающее информацию о допусках, усадке и масштабировании, рекомендуемой толщине стенки и т. д., которая может оказаться очень полезной.

Видео 2. Руководство по проектированию Ultrafuse. Источник:БАСФ.

Процесс спекания

Процессы спекания, разработанные для нитей Ultrafuse и Filamet, имеют определенные различия между ними.

BASF использует специальный связующий полимер в нитях Ultrafuse, который требует каталитического удаления связующего перед процессом спекания, поэтому постобработку можно считать несколько более сложной, чем для нитей Filamet. Однако некоторые нити Filamet все еще имеют экспериментальный процесс спекания, который не дает никаких гарантий с точки зрения результатов.

Кроме того, большинство нитей Filamet предъявляют меньшие требования к оборудованию для спекания, поскольку большинство из них можно спекать в печи на открытом воздухе.

Изображение 2:Информационная таблица Filamet. Источник:The Virtual Foundry.

Априори использование этих филаметов может вызвать определенные сомнения и трудности, особенно если у пользователя нет средств для проведения спекания материалов. Однако оба производителя предлагают решения в этом отношении. У BASF есть собственная служба спекания, а пользователи, желающие работать с филаментами Filamet, могут связаться с нами, чтобы оценить осуществимость своих проектов и провести необходимую постобработку для получения желаемого результата.

Изображение 3:Служба агломерации BASF.

Выводы

Ассортимент металлических нитей Filamet, несомненно, самый широкий на рынке. Virtual Foundry была первым производителем, выпустившим на рынок спекаемые металлические нити. и разработала широкий спектр материалов, подходящих для множества применений.

Ультрапредохранитель filament range в настоящее время специализируется на разработке нитей из нержавеющей стали, хотя их можно использовать для широкого спектра применений такие как инструменты, приспособления и приспособления, мелкосерийное производство, функциональные детали и прототипы.

Когда дело доходит до 3D-печати, филаменты Filamet требуют более низкой температуры печати и слоя, чем нити Ultrafuse. хотя некоторые материалы Filamet требуют использования внешнего устройства такие как Filawarmer для обеспечения оптимального результата.

Нити Ultrafuse позволяют использовать сопла меньшего диаметра на выходе, в то время как для нитей Filamet требуется использование сопла 0,6 мм, за исключением вольфрамовой нити Filamet.

Что касается процесса спекания , постобработка, к которой металлические нити Filamet должен быть подвергнут более простым и, во многих случаях, не требует использования печи с внутренней атмосферой, поэтому может быть относительно легко иметь необходимые средства и оборудование для спекания 3D-печатных деталей с помощью Filamet. Кроме того, если у пользователя нет необходимых средств или знаний для проведения спекания, он может связаться с нами. С другой стороны, некоторые нити Filamet находятся на экспериментальной стадии. поэтому нет никаких гарантий относительно спекания этих материалов.

В случае Ultrafuse , детали, напечатанные на 3D-принтере из этих нитей, должны пройти несколько более сложную постобработку. хотя BASF предлагает исчерпывающее руководство с соответствующей информацией о том, как добиться оптимальных результатов с нитями Ultrafuse. Кроме того, у BASF есть услуга по удалению вяжущих и спеканию, предоставляемая ЭЛНИК, основанная на покупке ваучеров, которые охватывают процесс удаления вяжущих и спекания. , а также доставку и возврат запчастей.

Несомненно, металлические нити — это инновационные материалы, которые позволяют пользователям 3D-принтеров FDM изготавливать цельнометаллические детали для различных применений. С Ultrafuse и Филамет , пользователи могут найти материал, который лучше всего соответствует их потребностям.