Prehľad materiálov pre profesionálnu 3D tlač

Na trhu sa nachádza široký výber materiálov s rôznymi mechanickými a chemickými vlastnosťami, farebnými odtieňmi a kompozitnými kombináciami vhodnými pre 3D tlač. Tieto materiály, ktoré sú určené pre súčasné a stále dostupnejšie technológie 3D tlače, podliehajú neustálym inováciám. Niektoré z nich vyžadujú uzavretú tlačovú komoru so stabilnou teplotou, zatiaľ čo iné si vyžadujú špecifickú prípravu tlačovej podložky. Správny výber materiálu je kľúčovým faktorom pre úspešnú 3D tlač, pričom je dôležité harmonizovať používanú tlačiareň s vhodným materiálom a požadovanými vlastnosťami vytlačeného objektu. Táto inovatívna oblasť zahŕňa rôzne technológie, pričom najčastejšia metóda spočíva v tavení alebo zmäkčovaní materiálu na vytvorenie požadovaných vrstiev. Pre presnejšie tlačové výtlačky sa často využíva vytvrdzovanie živice pomocou UV laseru. Okrem toho sa zvyšuje obľuba technológie 3D tlače kovových materiálov.

Pre lepšiu orientáciu v rozmanitosti náročnejších materiálov a ich vlastností vám prinášame prehľad s prípadovými štúdiami. Čím náročnejšie sú požiadavky na vytlačený diel, tým je odporúčanejšie konzultovať so špecialistom 3D tlače. Tento odborník vám pomôže vybrať optimálne riešenie pre konkrétny projekt.

Na našom eshope nájdete veľmi pestrú ponuku tlačových strún od špičkových výrobcov – od základných až po kompozity a ultrapolyméry. Značky ako BASF, Kimya, Fillamentum, Ultimaker, Polymaker, atď dopĺňa široký sortiment živíc spoločnosti Formlabs.

V prevádzke spoločnosti Heinz-Glas Decor je kľúčové, aby diel odolal tlaku pri uchopení flakónu, odolal otvorenému plameňu počas pálenia skla a zvládal vytvrdzovanie potlače priemyselným UV žiarením. Pri hľadaní materiálu pre komponenty na vstrekovanie plastov bolo rozhodujúce nájsť taký, ktorý by spĺňal špecifické požiadavky klienta. Tieto požiadavky zahŕňali odolnosť voči tlaku a vyšším teplotám, alebo odolnosť voči oderu, pričom sa zachovala relatívne malá plocha. Ďalšou špecifickou požiadavkou bolo vytvoriť komponenty z kombinácie materiálov, ktoré by mali pevnú základňu a zároveň mäkký úchop.

Konvenčné obrábanie z materiálu Tecamid nahradila svojou sériovou výrobou 3D tlač. Priniesla 50 až 70% úspory z ceny prípravkov a taktiež časové úspory potrebné pre vybavenie linky pri častých zmenách produktu. Prípravky tlačené na fínskej 3D tlači pre ultra polyméry MiniFactory Ultra prebieha prevažne z odolných materiálov Kimya PEKK-SC, Kimya PEI-1010Kimya PEI-9085Materiál cyklicky a krátkodobo odoláva teplotám okolo 200°C a UV žiareniu. Počet cyklov, ktoré prípravok vydrží, sa pohybuje v desiatkach tisíc.

Vysoko pevné a odolné diely

S pomocou kompozitných priemyselných 3D tlačiarní dosahujeme výtlačky s vysokou odolnosťou a pevnosťou. Tieto tlačiarne poskytujú širokú škálu materiálových kombinácií. Časti výtlačkov môžu byť posilnené spojitými vláknami z karbónu, ktoré majú vynikajúci pomer pevnosti a hmotnosti, kevlaru odolného proti opotrebovaniu, alebo sklenených vlákien, ktoré môžu byť vybavené vysokou tepelnou odolnosťou, ktorá je potrebná v automobilovom, leteckom a kozmickom priemysle. Do výtlačkov je možné podľa potreby vkladať kovové púzdra, ako sú závitové alebo klzné, a prípadne aj časti elektroniky. Výsledné výtlačky sú veľmi presné a spĺňajú požiadavky náročných projektov. Špičkové 3D tlačené plastové kompozity s vkladaným spojitým vláknom môžu mechanickými vlastnosťami súperiť s niektorými kovovými dielmi, pričom zostávajú cenovo výrazne konkurencieschopné. 

Na obrázku vpravo sa nachádza zdvíhací nástroj pripravený pomocou kompozitnej technológie Markforged. Nahradil pôvodný nástroj opracovaný z pevnej ocele, ktorý slúži na manipuláciu s ťažkými piestami motorov v teréne a vo výrobných prevádzkach.

"Ak potrebujeme ďalší nástroj do výroby - s dizajnom na mieru pre zákazníka - netrvá to už obvyklých štyri až šesť týždňov ako predtým, ale naozaj len niekoľko dní. Sme schopní nielen reagovať na dopyt, ale aj rýchlejšie splniť požiadavku."

3D tlač  zachraňuje kone

Unikátne protézy pre kone navrhnuté Jakubom Ševčíkom boli taktiež vytvorené z kompozitných materiálov. Bez týchto zdravotníckych pomôcok by niektoré zranené a choré kone museli byť dokonca utratené. Tradičné kovové a gumové podkovy na špeciálne účely sú veľmi ťažké a náročné na výrobu. 3D tlač z plnených termoplastov a kompozitov vystužených uhlíkovými vláknami je v porovnaní s nimi oveľa výhodnejšia – výtlačky sú ľahšie, lacnejšie, rýchlejšie sa vyrábajú a v prípade potreby sa dajú ľahko dodatočne upraviť.

Drony pomáhajú záchranárom

DronySIT využíva technológiu Markforged, ktorá umožňuje výrobu dielov z  vysoko odolných kompozít.  Využíva sa predovšetkým na výrobu leteckej pumovnice, z  ktorej drony zhadzujú špeciálne čidlá do miest nebezpečných havárií. Okrem vývoja prieskumných dronov pomáhajúcich riešiť záchranárom zložité situácie v  nebezpečných podmienkach.

Rozsah dostupných materiálov a aditívnych výrobných technológií je veľmi široký, a takmer každý mesiac sa objavuje nová metóda. Stále platí, že dobre premyslený výber technológie, špecificky prispôsobený konkrétnemu projektu, obvykle prinesie rýchlu návratnosť investícií. Rôzne technológie a materiály sa dajú pohodlne kombinovať, a 3D tlač sa dá flexibilne rozširovať podľa aktuálnych potrieb.