Wodoodporność części drukowanych 3D – technologia HP Multi Jet Fusion

Wodoodporność elementów drukowanych 3D jest kwestią problematyczną. W podstawowej technologii FDM jest ona uwarunkowana przez szereg czynników, jak wysokość warstwy czy rodzaj materiału, jednak w znakomitej większości przypadków takie wydruki 3D wymagają dodatkowego post-processingu (np. pokrywania warstwą lakieru). A jak kwestia szczelności i wodoodporności przedstawia się w przypadku technologii HP Multi Jet Fusion?

Wodoodporność to cecha odpowiadająca za szczelność i ochronę przed wodą. Co ważne, wodoodporność może mieć różne stopnie, a produkt, w zależności od docelowej aplikacji może wymagać innego rodzaju ochrony przed cieczami. Istnieje międzynarodowa norma, czyli kod IP, szacująca poziom ochrony przed przenikaniem różnych materiałów cechujący obudowę części mechanicznych lub obudowę elektryczną, którą można zastosować jako podstawę sklasyfikowania ten sposób produktu.

Kilka słów o oznaczaniu wodoodporności elementów. Stopień ochrony najczęściej wyrażany jest, jako “IP”, po którym następują dwie cyfry, np. IP67, które określają ochronę środowiskową zapewnianą przez obudowę. Stopień IP (Ochrona przed wnikaniem) zazwyczaj posiada dwie (lub trzy) cyfry:

• Pierwsza cyfra – Ochrona przed ciałami stałymi – oznacza stopień zabezpieczenia urządzenia przed cząsteczkami.
• Druga cyfra – Ochrona przed płynami – wskazuje zakres ochrony przed wodą.
• Często pomijana, trzecia cyfra – ochrona przed uderzeniami.

W poniższych tabelach przedstawiono, na jakiej podstawie przyznawane są cyfry w kodzie IP

Druga cyfra w kodzie oznacza, w jaki sposób zakwalifikowano wodoszczelność badanej próbki.

Technologia HP Multi Jet Fusion pozwala na produkcję wodoodpornych elementów,  w których przypadku pewne poziomy wodoodporności i ochrony IP mogą być przydatne – klienci mogą wytwarzać obudowy, które mogą osiągać IP66/IP67. Główne zastosowania związane ze stopniem ochrony IP osiągalnym w przypadku elementów drukowanych HP Multi Jet Fusion to prototypy jaki i obudowy elektroniki i części mechanicznych. Poniżej opisane zostały najpopularniejsze dziedziny zastosowań technologii w wytwarzaniu wodoodpornych elementów.

Obudowy elektroniki

Obudowy elektroniki, oprócz wskazanego poziomu szczelności, w większości przypadków powinny wykazywać stopień ochrony dla obudów przeciwogniowych i obudów elektrycznych, w zależności od napięcia i natężenia wewnętrznego urządzeń. Wśród materiałów, jakie można wykorzystać w technologii Multi Jet Fusion, High Reusability PA12 zaklasyfikowano jako UL94 HB, co nie ma zastosowania dla większości obudów przeciwogniowych, jednak prototypy obudów elektronicznych nie muszą spełniać wszystkich wymagań elektrycznych i dotyczących ochrony ppoż. Poniżej szczegółowa lista potencjalnych zastosowań części końcowych i prototypów, w przypadku których wymagane są pewne stopnie ochrony IP, które mogą zapewnić części HP Multi Jet Fusion 3D.

Każdy prototyp obudowy elektronicznej, dla której wymagany jest poziom ochrony do IP66/IP67 może być dobrym rozwiązaniem do wydrukowania w technologii HP Multi Jet Fusion 3D.

Docelowe części końcowe

Materiał High Reusability PA12 może zostać wykorzystany do produkcji obudów części elektronicznych w przypadku komponentów końcowych. Części HP Multi Jet Fusion 3D z HP 3D High Reusability PA12 można zastosować w każdej obudowie elektronicznej z zabezpieczonymi obwodami niskonapięciowymi (SELV) i ograniczeniem prądowym(LPS), np. w urządzeniach zasilanych przez USB.

Części Multi Jet Fusion 3D z HP 3D High Reusability PA12 nie mogą być używane jako obudowy przeciw ogniowe ani obudowy elektryczne. Jednak mogą być stosowane jako obudowy mechaniczne urządzenia elektronicznego, jeśli zastosowano też inny materiał zapewniający te funkcje (więcej informacji o materiałach).

Przykład – strefy łazienkowe

Istnieją pewne ciekawe zastosowania w kwestii wyposażenia łazienek, kiedy to można zastosować części drukowane HP Multi Jet Fusion 3D z HP 3D High Reusability PA12 Przykładowo wentylatory lub światła. W przypadku stosowania w łazienkach, produkty te muszą spełniać określone wymogi ochrony IP, w zależności od strefy ich umiejscowienia. Strefy w łazience są podzielone, w zależności od ryzyka kontaktu z wodą lub źródłem zasilania elektrycznego.

Stopień IP wymagany dla każdej strefy w łazience oraz definicja stref zależy od ustawodawstwa danego kraju. Przykładowo bieżąca wersja przepisów brytyjskich to BS7671:2008. Jednak stosowane stopnie IP są bardzo podobne (od IP64 do IP67) i części MJF mogą spełnić te wymagania.

Obudowy mechaniczne

Obudowy mechaniczne nie podlegają wymaganiom w zakresie ochrony przeciwpożarowej lub elektrycznej. Z tego względu istnieją części, które można wytwarzać za pomocą HP Multi Jet Fusion 3D, zarówno do prototypowania oraz produkcji części końcowych. Niektóre przykłady to obudowa łańcucha przekładniowego oraz osłona silnika enkodera.

Procedura badania próbek

Jak przebiegają testy IP? Jako przykład badanego elementu przedstawiony został sześcian o następujacyh parametrach:

• Wymiary sześcianu (bez wypukłości): 84,50 mm x 84,50 mm x 84,50 mm,
• Objętość: 96,75 cm3,
• Waga: 97,72 g,

Element przeszedł następujące próby:

• IP6X: Pyłoodporny/pyłoszczelny; całkowicie zabezpieczony przed pyłem
• IPX6: Zabezpieczony przed strumieniami wody o sile podobnej do pełnego morza
• IPX7: Zabezpieczony przed skutkami zanurzenia

Zaliczenie badania IPX6 obejmuje zaliczenie wszystkich wcześniejszych stopni IP: IPX1, IPX2, IPX3, IPX4, i IPX5.

Należy pamiętać, że stosując technologie druku 3D HP Multi Jet Fusion klient przejmuje wszelkie ryzyko związane lub wynikające ze stosowania elementów drukowanych 3D. Klient ponosi wyłączną odpowiedzialność za ocenę i określenie przydatności i zgodności z obowiązującymi przepisami dla produktów i/lub elementów 3D dla każdego zastosowania, szczególnie w przypadku zastosowań (w tym m.in. medycznych/dentystycznych, do kontaktu z żywnością, motoryzacyjnych, w przemyśle ciężkim i produktach konsumenckich), które są regulowane przez USA, EU lub inne stosowne urzędy.

Masz pytania? Skontaktuj się z przedstawicielami, klikając w poniższy baner.