Filamenty zamiast aluminium

Głównym ograniczeniem druku 3D w technologii FDM jest niewielki wybór i wytrzymałość materiałów, z których możemy korzystać. Tak właściwie jesteśmy ograniczeni do stosowania  wąskiej palety tworzyw sztucznych, które nie zawsze pozwalają na wykorzystanie drukarek na skalę przemysłową. A co gdyby powstało tworzywo, które jest kilkukrotnie bardziej wytrzymałe od aluminium? Temat podjęty został przez 3DHubs we współpracy z Markforget. W ten sposób stworzyli kilka naprawdę wytrzymałych kompozytów.

Głównym powodem zaprojektowania nowych materiałów była potrzeba produkcji drukowanych części, które będą wytrzymałe jak metal, a jednocześnie tanie. Wszystkie filamenty oparte są na bazie Nylonu. Można do niego dodawać trzy różne dodatki, tworząc tym samym trzy różne kompozyty. Domieszkami tymi są kevlar, włókno szklane oraz włókno węglowe (carbon). Powstałe w ten sposób materiały charakteryzują się wyższym współczynnikiem wytrzymałości do wagi niż aluminium 6061-T6, a poza tym mogą być dwadzieścia siedem razy sztywniejsze i dwadzieścia cztery razy bardziej wytrzymałe niż ABS.

Usługi druku z omawianych filamentów świadczy aktualnie siedemnastu certyfikowanych dostawców 3DHubs. Materiał nadaje się idealnie do drukowania funkcjonalnych prototypów, elementów konstrukcyjnych, wszelkiego rodzaju narzędzi oraz uchwytów. Nie nadaje się jednak do wytwarzania małych, szczegółowych elementów.

Firmy realizujące zlecenia ze wzmacnianych materiałów Nylonowych, wykorzystują specjalnie dostosowane, przemysłowe drukarki 3D, Mark Two. Podczas gdy jedna głowica pozwala na ciągłe drukowanie z Nylonu, druga jest specjalnie przystosowana do osadzania w kluczowych miejscach włókien węglowych, szklanych, czy też kevlaru. Takie wydruki mają jednak swoje ograniczenia. Minimalny rozmiar elementu drukowanego z Nylonu wzmacnianego to 3 mm, podczas gdy dla elementu wykonanego z czystego Nylonu jest to 1,6 mm.

W zależności od domieszki, uzyskane materiały różnią się od siebie. Nylon wzmocniony włóknem węglowym, jak wspomniałem na początku, uzyskuje wyższy wskaźnik stosunku wytrzymałości do ciężaru od aluminium oraz jest dwadzieścia siedem razy sztywniejszy i dwadzieścia cztery razy bardziej wytrzymały niż ABS. Nylon wzmocniony kevlarem uzyskuje największą wytrzymałość na ścieranie oraz największą elastyczność spośród omawianych tworzyw. Natomiast Nylon wzmocniony włóknem szklanym jest najbardziej opłacalny ze wszystkich. Oferuje taką samą wytrzymałość, jak ten wzmacniany carbonem, ale przy zachowaniu dwukrotnie większej wagi jest o 60% mniej sztywny.

Więcej informacji o nowych materiałach oraz wszystko na temat możliwości zamówienia usługi druku z nowych, wzmacnianych Nylonów znajdziecie bezpośrednio na portalu 3DHubs.

Źródło: www.3ders.org

Zdjęcia: [1][2][3][4]