Ugljični vlakni ojačali pps kao alternativu zavirivanju

Industrijske primjene za inženjerski termoplastiku kao što su računar i termoplastika visokih performansi, poput Peek-a, kao što su Peek. U 3D ispisanom obliku filamenta, ovi materijali nude laganu alternativu metalima kao što su čelik i aluminijum u industriji kao što su zrakoplovstvo i energija. Ojačavanje ovih plastike visokih performansi s aditivima može dodatno poboljšati njihovu performanse. Na primjer, kratki rez karbonska vlakna dodaju čvrstoću i ukočenost i mogu se dodati u malene inženjerske plastike s niskim cijenama, kao i plastiku visokih performansi. Sve dok 3D mlaznica za štampač može podnijeti abrazivne materijale, ovi kompoziti se mogu tiskati baš kao i redovna termoplastika. Glavni nedostatak kompozita visokih performansi, poput ojačanog zavičaja, visoki su troškovi potrebnog 3D hardvera za ispis. Ovi materijali zahtijevaju izrazito visoke temperature ekstruzije i komore, a cijena desnog hardvera (često u opsegu šestica) često nadoknađuju ukupne troškovne prednosti plastične tehnologije 3D štampanja.

Šta je PPS?

Polifenilen sulfid (PPS) je polukristalna termoplastika koja se može kategorizirati kao visoke performanse plastike zajedno s materijalima poput PEEK-a i PEI.Widely Koristi se u obradu, oblikovanju i aditivnoj proizvodnji, PPS ima dobre mehaničke svojstva, otpornost na visoku temperaturu u poređenju sa standardnim i inženjerskim termoplastikom, a je postajanje plamena. Njegova najpoželjnija imovina je, međutim, izvrsna hemijska otpornost: PPS je otporan na mnoge kiseline, baze, otapala i neke jake oksidante (pod određenim uvjetima). Za jake oksidizere poput hlor-dioksida, premazi ili obloge mogu biti potrebni. Zbog poželjnih svojstava i povoljne cijene u odnosu na PEEK, PPS ima širok spektar primjene u raznim industrijama. Njegova mehanička i hemijska svojstva čine korisnim u automobilskoj, energetici i hemijskoj obradi, dok njegova retarđana plamena i samoprekidajući svojstva čine materijal izbora za električne i elektroničke komponente kao što su SMT uređaji, kućište motora i tranzistorskih brtva. Ne samo impresivno sa termoplastičnog stajališta, PPS se često koristi kao istinska alternativa metalima kao što su čelik i aluminijum. Njegova toplinska stabilnost i odlična hemijska otpornost omogućavaju da se koristi u oštrim hemijskim okruženjima, dok je njegova otpornost na koroziju i efekte automobilske tekućine izvanredni.pps kao kompozitni materijalni nalog za povećanje snage i ukočenosti, PPS se može pojačati aditivima kao kratki rez karbonski vlakri ili staklena vlakna koja se formiraju kompoziti. U stvari, PPS se češće prodaje kao "ispunjen" materijal od nepopunjenog. Prema istraživačima, "Dodatak ugljika može značajno poboljšati mehanička svojstva, tribološka svojstva, post-požarni konstrukcijski integritet i električnu / toplotnu provodljivost ...... PPS mješavina i kompoziti."

PPS ojačani ugljičnim vlaknima mogu se koristiti u aplikacijama sličnim neispunjenim PPS-u. Međutim, poboljšana mehanička svojstva čine ga prikladnim materijalom za komponente kao što su alati, klizači i kompozicije. Skladišta su posebno prikladni za industrijsku proizvodnju dodataka FFF-a, jer ovi 3D pisači ne mogu ispisati materijale poput čistog karbonskih vlakana.

3D štampanje PPS-a

PPS, i nepopunjeni i u kompozitnom obliku, nudi prilično održiv put do 3D tiskarskih termoplastičnih dijelova visokih performansi. To je omogućeno po temperaturi ispisa od oko 320 ° C, što je visoko, ali nije izuzetno visoko.

Iako je temperatura ekstruzije od 320 ° C izvan mogućnosti većine FFF 3D pisača, znatno je niža od ~ 400 ° C potrebne za 3D print Peek. (Peek također zahtijeva vrlo visoke komorne temperature.) Kao rezultat toga, PPS dijelovi su manje temperaturni otporni od dijelova za PEEK, ali još uvijek se mogu koristiti u zahtjevnim aplikacijama do ~ 230 ° C. Vrsta 3D pisača potrebnog za ispis PPS-a je negdje između FFF pisača industrijskog razreda i specijalizirani FFF štampač visoke temperature. Pouzdani proizvodni printer za proizvodnju koštaju oko 10 000 USD, dok su vrhunske strojeve visoke temperature poput Stratasys Fortus 450MC koštalo oko 150 000 dolara, što za SMB može biti zabranjeno za SMB. Prilikom ispisa PPS-a ojačane ugljičnom vlaknom mora se izdržljivosti biti razmatrane uz temperaturu, jer su prva na kratkoj rezanja abrazivnija od termoplastične podloge i mogu se stoga oštetiti običan mesingani hardver. Pogodna površina za izgradnju PPS je PEI list, s printom za grijanje na oko 80 ° C. Za složene 3D ispisane pps dijelove ispisane na dvostrukim ekstruderima, materijal je kompatibilan s PVA uređajem za podlogu. 3D tiskani PPS ojačani ugljičnim vlaknima pogodan je za aplikacije kao što su funkcionalna prototipa, alat za oblikovanje i druge procese, te proizvodnju pomagala poput čvora. Industrije koristeći ojačane filamene PPS-a uključuju automobilsku, željeznicu i zrakoplovstvo. Novi visoki performanse, niski troškovni aditivni sustavi za proizvodnju omogućavaju više korisnika na 3D print sa PPS-om. Na primjer, ultimaker faktor 4, koji počinje isporuku u maju 2024. godine, odlikuje se visoko otporno na abraziju koja se može ispisati na temperaturama do 340 ° C - dovoljno za ispis PPS-a ojačanih ugljičnim vlaknima i mnogih inženjerskih termoplastike. Moderni sustavi poput faktora 4 jedinstveni su po tome što su smješteni na srednjem tržištu. Unatoč svojoj sposobnosti da ispisa istinski materijali visokih performansi poput od ugljičnog ojačanog PPS-a, faktor 4 se više cijeni duž linija tipičnog profesionalnog razreda radne površine 3D štampača od 3D pisača na visokoj temperaturi. Da bi se zadovoljile potrebe korisnika u industrijama kao što su elektronika i automobil, ultimaker je također razvio vlastiti kompozitni materijal, ultimaker PPS CF, posebno za upotrebu sa faktorom 4. Materijal nudi dosljedan protok i idealna svojstva, formulirana za pružanje visokih performansi i jednostavnost štampanja. Kombinacija pisača i materijala također postiže izvrsnu dimenzijsku tačnost uz minimalno skupljanje u odnosu na PEEK. Kao i ostale karbonske vlaknastom materijale, Ultimaker PPS CF visoko se preporučuje za funkcionalnu prototipiranje i indirektnu proizvodnju komponenata, ali njegova izvrsna hemijska i otpornost na toplinu otvara put za širok spektar primjene, uključujući dijelove krajnjeg korištenja. Ultimaker formuliran PPS-CF je plamen (V0-94) i garantuje nisko ratno na velikim dijelovima, što ga čini dobrom utakmicom za ostale PPS CF filamente. Ultimaker formuliran PPS-CF je retardant plamena (V0-94), a također garantuje nisko ratno na velikim dijelovima, razlikujući ga od ostalih PPS dobavljača CF-a.

Glavne komponente aplikacija su:

Pričvršćivači vazdušnih prevoza

Ovaj nosač koristi se za čvrsto pričvršćeni zračni teret ili sigurno opterećuju komponente u airfreight paketu. Stoga mora biti otporan na temperaturu, vrlo čvrst i stabilan, otporan na hemikalije - zahtjevi za aplikacije mogu se svi biti ispunjeni PPS CF. Još jedna prednost aditivne proizvodnje je da se dizajn može prilagoditi iterativno i, zahvaljujući korištenim materijalima, sve iteracije mogu udovoljiti potrebnim certifikatima.

Ventili pumpe visokog pritiska

Ova vrsta ventila za pumpe instalirana je u vozovima koji prevoze tekućine ili hemikalije. Međutim, kao što je postala zastarjela komponenta (više nije u proizvodnji), cjelokupna sklopa pumpe treba zamijeniti po cijeni od oko 5.000 eura. Korištenje PPS CF-a, sada može biti 3D tiskano, tako da i dalje ispunjava standard UL94 V0 za nezapaljivost i može se koristiti i sa vrućim kiselinama.

Sintor nosač

Ovaj jednostavan nosač koristi se na proizvodnim linijama i oko polja za brze senzore, kamere ili druge potrebne ekstenzije. Prioritetno odredite komponente da izdrži ekstremne opterećenja kada se koriste na otvorenom, uključujući vremenske prilike, otpornost na udarce ili požarne uvjete

Nove mogućnosti

PPS ojačani karbonskim vlaknima je visoki materijal za performanse za neke od najzahtjevnijih industrijskih aplikacija. Neki krajnji korisnici aditivne proizvodnje mogu vjerovati da im je potreban najskuplji materijali i hardver za postizanje kvalitete inženjerstva i visok nivo dizajnerskih slobode. Međutim, Ultimaker Factor 4 i njen posebno formulirani PPS CF materijali pokazuju da to više nije slučaj.

Nove mogućnosti

PPS ojačani karbonskim vlaknima je visoki materijal za performanse za neke od najzahtjevnijih industrijskih aplikacija. Neki krajnji korisnici aditivne proizvodnje mogu vjerovati da im je potreban najskuplji materijali i hardver za postizanje kvalitete inženjerstva i visok nivo dizajnerskih slobode. Međutim, Ultimaker Factor 4 i njen posebno formulirani PPS CF materijali pokazuju da to više nije slučaj.