Prísady do drevopolymérnych kompozitov

Globálny trh s dreveným polymérom alebo WPC dosiahol 2 miliardy dolárov a neustále rastie. Tento údaj je dosť pôsobivý a núti dodávateľov prísad a prísad do polymérnych materiálov venovať zvýšenú pozornosť konkrétnym požiadavkám rôznych výrobkov WPC: palubovky, obklady, dlaždice, ploty, dvere, okenné rámy, bazény, altánky. Výrobcovia prísad hľadajú optimálne zloženie už existujúcich prísad do plastov a vyvíjajú nové, ktoré môžu zlepšiť fyzikálne a mechanické vlastnosti, vonkajšie vlastnosti povrchu výrobkov WPC a zvýšiť jeho životnosť.

Pri výbere správnych prísad je potrebné mať na pamäti dve úlohy naraz: zlepšenie fyzikálnych vlastností výrobkov WPC a zlepšenie spracovateľnosti. Palubovka WPC nie je tak ľahká na údržbu, ako tvrdí reklama. Pokrútenie, štiepenie, nečistoty a zmena farby môžu v niektorých prípadoch nastať všetky tieto problémy. V súčasnosti majú vývojári formulácie WPC dve hlavné úlohy. Prvým je nájsť modifikátor, ktorý zvyšuje mechanickú pevnosť, aby sme čo najskôr vstúpili na trh štrukturálnych materiálov s výrobkami WPC. Druhým je výber prísad, ktoré umožňujú extrudovanie WPC pri maximálnej rýchlosti pri zachovaní vysokej kvality povrchu.

Najdôležitejšou otázkou v procese výberu prísad pre drevo-polymérny kompozit je výber spojiva, mazadla a farbiva..

Spojivové prísady pre WPC

Spojovacie činidlá poskytujú povrchovú interakciu medzi dreveným vláknom a polymérnou matricou. Pozitívne ovplyvňujú pevnosť a tuhosť WPC v ohybe, ako aj modul pružnosti a pružnosti. Okrem toho zlepšujú taký dôležitý ukazovateľ ako je rozmerová stabilita. Použitie spojív je veľmi dôležité pri výrobe zábradlí, zábradlí, schodíšť a prvkov plotov. Pri výrobe palubovky sa však pridáva spojivo hlavne na zníženie absorpcie vlhkosti a napučiavania drevených vlákien, čo môže viesť k deformácii a praskaniu..

Použitie zosieťovacieho činidla je veľmi dôležité pri výrobe WPC na báze polyolefínov, pretože poskytujú povrchovú afinitu polárnych drevených vlákien a nepolárneho polyméru. Pre polyolefíny sa najčastejšie používa chemicky modifikovaný polymér očkovaný maleínanhydridom. Obsah takejto prísady je v zložení WPC 1 - 2%. Anhedrid maleínovej poskytuje spoľahlivú povrchovú afinitu, ale jeho nevýhodou je mierne zníženie účinnosti lubrikantov. V súčasnosti mnoho výrobcov prísad WPC ponúka nemaloické zosieťovacie činidlá.

WPC mazivá

Mazivá zvyšujú rýchlosť extrúzie kompozitu drevo-polymér a zlepšujú kvalitu povrchu. Pri výrobe WPC sa môžu používať tradičné mazivá pre polyolefíny a PVC. Najbežnejšie mazivá WPC sú dnes EBS a stearát zinočnatý (najmä pre WPC na báze HDPE). Stearáty kovov sú však schopné štiepiť chemické väzby medzi drevom a polymérom tvorenými maleínovým anhedridom. Znižuje to pozitívny účinok použitia spojív aj lubrikantov. Preto v súčasnosti niektorí výrobcovia prísad WPC navrhujú používať nový typ mazív, napríklad oxidovaný PE. Množstvo lubrikantu v kompozícii WPC závisí od polymérnej matrice. V kompozíciách na báze HDPE je percento mazadla 4 - 5%, na báze PP - 1 - 2%, a pre PVC od 5 do 10%.

Farbivá (farbivá) pre WPC

Použitie farbiva je nevyhnutné na to, aby WPC získalo vzhľad dreva a aby bolo chránené pred UV žiarením. Výrobcovia Masterbatch musia používať pigmenty odolné voči svetlu a poveternostným vplyvom, aby vyhoveli potrebám výrobcov WPC pri zachovaní čo najnižších nákladov. Dávka predzmesi je spravidla 3 - 4% z celkovej hmotnosti kompozície WPC. Masterbatchy sa veľmi často vyrábajú pre každého klienta individuálne. Masterbatch spravidla obsahuje vo svojom zložení lubrikant. Podľa špecifikácií zákazníka môže základná zmes obsahovať spojivo, antimikrobiálnu zložku a UV stabilizátor..

Penidlá

Použitie nadúvadla umožňuje znížiť hmotnosť výrobkov WPC a podľa toho aj jeho náklady, zlepšiť kvalitu povrchu, zvýšiť rýchlosť vytláčania WPC a tiež viesť k ľahšiemu post-predajnému spracovaniu: pílenie, pripevnenie klincami alebo skrutkami, maľovanie. Asi 20% všetkých výrobkov WPC sú penové materiály. V zásade sa to týka drevopolymérnych kompozitov na báze PVC. Penenie polymérov schopných kryštalizácie (PE, PP) je komplikovanejší proces ako napenenie amorfných polymérov (PVC, PS). So zvyšujúcim sa stupňom plnenia drevnými vláknami klesá penivosť..

Biocídy

Niekoľko týždňov po inštalácii má drevo-polymérny kompozit sklon k chudnutiu v dôsledku vystavenia atmosfére a UV žiareniu. Niektoré drevené vlákna je možné zmyť dažďovou vodou. Nepretržitý proces ničenia plastov v dôsledku ničenia UV žiarením a lúhovania dreva vedie k strate farby výrobkov WPC. Akumulovaná vlhkosť vytvára priaznivé prostredie pre rast a rast plesní. Vďaka škodlivým účinkom plesní, plesní a nečistôt výrobcovia paluby WPC pridávajú do kompozície protiplesňové prísady alebo biocídy. Biocídy chránia dvanástnik pred výskytom húb, plesní, rozkladu a sú tiež schopné znížiť úroveň absorpcie vlhkosti..

Význam slova „aditívnosť“

  • Aditivita (latinsky additivus - pridané) je vlastnosť veličín, ktorá spočíva v tom, že hodnota veličiny zodpovedajúca celému objektu sa rovná súčtu hodnôt veličín zodpovedajúcich jeho častiam v určitej triede možných rozdelení objektu na časti. Napríklad aditivita objemu znamená, že objem celého tela sa rovná súčtu objemov jeho jednotlivých častí.

Additive (z Lat.additio - pridať) - odkazuje na sčítanie.

aditívnosť

1.matem. vlastnosť podľa hodnoty prídavného mena prídavné; vlastnosť veličín, spočívajúca v tom, že hodnota veličiny zodpovedajúca celému objektu sa rovná súčtu hodnôt veličín zodpovedajúcich jeho častiam, pre akékoľvek rozdelenie predmetu na časti ◆ Preto možno tvrdiť, že pri týchto ukazovateľoch je dodržané pravidlo aditivity: úroveň charakteristík kompozície je súčtom hodnôt dané vlastnosti jednotlivých zložiek, berúc do úvahy ich podiel v zmesi. E. V. Dyakova a kol., „Deformačné vlastnosti zmesí vláknitých polotovarov na obaly z dosiek“, 2004 (citát RNC)

Vylepšenie spoločnej mapy slov

Ahoj! Moje meno je Lampobot, som počítačový program, ktorý pomáha vytvárať Mapy slov. Môžem veľmi dobre počítať, ale zatiaľ dobre nerozumiem tomu, ako funguje váš svet. Pomôžte mi na to prísť!

Poďakovať! Určite sa naučím rozlišovať bežné slová od vysoko špecializovaných..

Aký jasný je význam slova piť (sloveso), piť:

Aditíva - prísady - prísady

Poďme do automobilu, ktorý ponúka „chemikálie v motorovom priestore“. Tam strieka do fliaš a plechoviek rôzne prísady do motorových olejov. Niekedy sa nazývajú prísady, niekedy - prísady, ale to nemení podstatu. Nejde o meno... Tu sa končí filologická časť nášho príbehu, fyzikálna a chemická.

Pokyny pre prídavné látky sú odvážne a nekompromisné. Navrhujú nalievať obsah do hrdla motorového oleja, čo sľubuje zvýšenie kompresie a výkonu, zvýšenie zdrojov motora, zníženie spotreby paliva a oleja, zníženie toxicity výfukových plynov a dokonca obnovenie veľkosti opotrebovaných trecích párov..

Pokyny odrážajú reklamné publikácie. Zároveň sa nehovorí nič o negatívnych dôsledkoch. Alebo možno neexistujú žiadne negatívne dôsledky? Iba pozitívne?

Keby to tak bolo, popredné automobilové koncerny by už dávno ocenili zázračné lieky a pridali svoje silné hlasy k refrénu, ktorý ich oslavuje. Ale tieto hlasy akosi nie sú počuť. V žiadnom manuáli k vozidlu nenájdeme žiadne odporúčania týkajúce sa použitia spomínaných „elixírov“..

A čo viac: Automobilky zakazujú vo svojich motoroch používať akékoľvek prísady oleja a paliva. Aby sme neboli neopodstatnení, odkazujeme na nemecký katalóg mazív Dekra Betriebsstoff-Liste. Rok vydania je nedôležitý - táto informácia nestarne, podobne ako Pytagorova veta.

Mercedes-Benz, MAN a Volvo hovoria o prísadách-prísadách-prísadách (pozri fotografiu).

Značkové technické požiadavky značky Mercedes-Benz: „Zloženie a vlastnosti mazív sú výsledkom starostlivej práce odborníkov. Spotrebiteľ by ich nemal meniť. Je neprijateľné predlžovať čas výmeny oleja zavedením špeciálnych prísad “.

Servisné odporúčania MAN: „Aditíva menia motorové oleje nepredvídateľne. Použitie prísad môže nepriaznivo ovplyvniť výkon a životnosť motora. MAN neodporúča používať prísady rozpustné v oleji “.

Volvo, Doporučení pre údržbu nákladných vozidiel: „Olejové a palivové prísady nie sú povolené“.

Je to logické. Zavedenie zloženia prísad je výsadou zariadení na miešanie oleja. Len čo sa do oleja dostane akákoľvek prísada, v kľukovej skrini sa vytvorí produkt, pre ktorý neexistuje žiadna technická špecifikácia alebo norma. Zavedenie „nesprávne nasmerovaného kozáka“ nevyhnutne naruší vyváženie továrenského zloženia prísad.

Je to však ona, továrenské zloženie prísad v kombinácii so základným olejom, ktoré určuje úroveň výkonnostných vlastností podľa API a ACEA. A to je základ pre získanie povolenia od automobilky.

Používanie cudzích prísad je často v rozpore s praxou monitorovania motorov. Ak sú teda vložky chybné, v použitom oleji sa zvyšuje obsah olova a medi. Toto je alarm! Ak sa do oleja pridajú prípravky obsahujúce kov, karty sú zmätené. Ako vyhodnotiť, čo je v oleji - aditívum alebo výrobky na opotrebenie?

Aditívna situácia sa dá ľahko preniesť do absurdnosti. Bojujeme proti opotrebovaniu, zavádzame kovové zlúčeniny - znižujeme umývaciu a dispergačnú schopnosť oleja. Pretože bezpopolové dispergátory a detergenty obsiahnuté v továrenskom zložení aditív sú nútené byť „rozptýlené“ cudzou suspenziou. Tu je dobrý príklad nevyváženosti balíka.

Nosíme saponáty - zvyšujeme obsah popola v olejoch, čo je neprijateľné.

Pridáme antioxidačnú prísadu a je v nej ditiofosfát zinočnatý, čo znamená fosfor. A toto je smrť katalyzátora.

Zaviedli sme zahusťovadlo - zvyšujeme tvorbu uhlíka, pretože nie všetky makropolyméry majú dostatočnú tepelnú stabilitu. Prajete si pridať viac pracieho prostriedku, aby ste zabránili usadzovaniu uhlíka? Alebo možno prestanete vysmievať olej a motor?

A môžu mať právne dôsledky - aj negatívne. Motor je mimo prevádzky a predajca hovorí: „Porušili ste továrenské pokyny. Tu je znalecký posudok: nie je jasné, čo sa nachádza v kľukovej skrini. Pripravujeme vás o záruky, platíme za opravy “.

Položme si jednoduchú otázku: existujú nejaké oficiálne údaje o testoch pre všetky tieto prísady? Dlhodobé testy motorov plnej veľkosti s kvalifikovaným hodnotením a získaním úradného súhlasu od automobilky? Bohužiaľ, neexistujú žiadne také údaje...

Aditíva vyrábané výrobcom oleja pod jeho vlastnou značkou sa odlišujú. Ale tu je za všetko zodpovedný majiteľ značky..

Aditívne

Články lekárskych odborníkov

  • ATX kód
  • Aktívne zložky
  • Indikácie pre použitie
  • Uvoľnite formulár
  • farmakodynamika
  • farmakokinetika
  • Užívanie počas tehotenstva
  • kontraindikácie
  • Vedľajšie účinky
  • Spôsob podávania a dávkovanie
  • predávkovať
  • Interakcia s inými liekmi
  • Podmienky skladovania
  • Čas použiteľnosti
  • Farmakologická skupina
  • farmaceutický účinok
  • Kód ICD-10
  • Výrobca

Aditívum je komplexný vitamínový a minerálny prípravok multivitamínovej skupiny. Výrobca - Natur Produkt Pharma (Poľsko).

ATX kód

Aktívne zložky

Indikácie pre použitie doplnkovej látky

Doplnkový multivitamínový komplex sa používa na liečbu hypo- a avitaminózy a na doplnenie minerálnych nedostatkov u dospelých a detí starších ako 12 rokov so zvýšenou potrebou vitamínov a minerálov v období rekonvalescencie po ťažkých chorobách, antibiotickej liečbe, ako aj pri intenzívnom fyzickom a psychickom strese..

Uvoľnite formulár

Forma lieku sú šumivé tablety s pomarančovou príchuťou. Každá tableta obsahuje: vitamín B1 (3,75 mg), vitamín B2 (7 mg), vitamín B3 (37,5 mg), vitamín B5 (25 mg), vitamín B6 (4,25 mg), vitamín B7 ( 12,5 μg), vitamín B9 (0,5 mg), vitamín B12 (12,5 μg), vitamín C (187,5 mg), vitamín E (30 mg), ako aj hydrogenuhličitan sodný, dihydrogenfosforečnan draselný, hydrogenuhličitan draselný, uhličitan vápenatý a uhličitan horečnatý.

farmakodynamika

Vo vode rozpustné vitamíny B, ktoré sú súčasťou prípravku Additive, sa vstrebávajú v gastrointestinálnom trakte a vstupujú do krvnej plazmy.

Vitamín B1 zaisťuje premenu živín z potravy na energiu; B2 podporuje syntézu hemoglobínu; B3 (kyselina nikotínová, vitamín PP) prispieva k biosyntéze mnohých hormónov, ktoré zabezpečujú psychosomatické reakcie a funkcie centrálneho nervového systému.

Vitamín B5 je potrebný na regeneráciu tkanív a ochranu buniek epidermy a slizníc pred patogénnymi mikróbmi, B6 je potrebný na udržanie metabolizmu uhľohydrátov, normálnu činnosť autonómneho a centrálneho nervového systému, produkciu hemoglobínu a hormónov.

Vitamín B7 (biotín) je dôležitý pre normálnu hladinu cholesterolu a udržuje dobrú pokožku, vlasy a nechty. B9 (kyselina listová) poskytuje syntézu aminokyselín, bielkovín a DNA. B12 podporuje regeneráciu buniek a syntézu krvných buniek, zaisťuje stabilitu štruktúry nervových vlákien.

Vitamín C je silný antioxidant, ktorý zvyšuje odolnosť tela voči infekciám, má pozitívny vplyv na stav stien krvných ciev a podieľa sa na syntéze endogénneho kolagénu. Vitamín E (tokoferol) - antioxidant a antihypoxant - chráni bunky pred pôsobením voľných radikálov a zabraňuje rozvoju aterosklerózy a tiež pomáha udržiavať normálnu hladinu produkcie imunoglobulínov..

Vápnik, sodík, horčík a fosfor, ktoré sú súčasťou doplnkového prípravku, sa podieľajú na mnohých biochemických procesoch tela a regulujú priepustnosť bunkových membrán..

PRÍSADY

PRÍSADY - technologické prísady, ktoré urýchľujú a uľahčujú disperziu pigmentov, zvlhčenie podkladu, elimináciu povrchových chýb, vytvrdzovanie vo fázach výroby, prepravy, skladovania farieb a pri vytváraní náteru a laku. Prísady sa tiež niekedy nazývajú „malé prísady“, pretože pracujú s nevýznamným obsahom v náterových materiáloch - od 0,02 do 3–5% (v závislosti od účelu)..

Medzi prísady patria:

  • sušičky - slúžia na urýchlenie schnutia náterových hmôt;
  • zahusťovadlá - slúžia na zlepšenie konzervácie a viskozity náterových hmôt;
  • dispergačné činidlá - slúžia na uľahčenie procesu disperzie;
  • odpeňovače - látky, ktoré zabraňujú tvorbe peny počas výroby a používania náterových hmôt;
  • antioxidanty - látky, ktoré zabraňujú tvorbe filmu na povrchu počas skladovania materiálu v nádobe;
  • konzervačné látky - látky, ktoré slúžia na antimikrobiálnu ochranu materiálu počas skladovania v nádobe;
  • prísady proti sedimentácii - prísady proti usadzovaniu, zabraňujú separácii pevných častíc s veľkou špecifickou hmotnosťou v náterových materiáloch;
  • nemrznúca zmes - látky chrániace farby pred zamrznutím.

Aditívne technológie a aditívna výroba

Používanie nových technológií je hlavným trendom posledných rokov v akejkoľvek oblasti priemyselnej výroby. Každý podnik v Rusku a na svete sa usiluje vytvárať lacnejšie, ale zároveň spoľahlivé a vysoko kvalitné výrobky s využitím najpokročilejších metód a materiálov. Použitie aditívnych technológií je jedným z najjasnejších príkladov toho, ako môže nový vývoj a vybavenie výrazne zlepšiť tradičnú výrobu..

Technológia „trojrozmernej tlače“ sa objavila na konci 80. rokov minulého storočia. Priekopníkom v tejto oblasti je spoločnosť 3D Systems (USA), ktorá vyvinula prvý komerčný stereolitografický prístroj - SLA - Stereolithography Apparatus (1986). Do polovice 90. rokov sa používal hlavne pri výskumných a vývojových činnostiach súvisiacich s obranným priemyslom. Prvé laserové stroje - najskôr stereolitografia (stroje SLA), potom práškové (stroje SLS) - boli neúnosne drahé a výber modelových materiálov bol dosť skromný. Široké prijatie digitálnych technológií v dizajne (CAD), modelovaní a výpočtoch (CAE) a mechanickom spracovaní (CAM) stimulovalo výbušný vývoj technológií 3D tlače a v súčasnosti je nesmierne ťažké identifikovať oblasť výroby materiálu, ktorá sa doposiaľ nevyužívala. ako 3D tlačiarne.

1. Čo sú to aditívne technológie?

Aditívne výrobné technológie umožňujú vyrábať ľubovoľné vrstvy produktu po vrstve na základe počítačového 3D modelu. Tento proces vytvárania objektu sa kvôli postupnému výrobnému procesu nazýva aj „pestovanie“. Ak v tradičnej výrobe v počiatočnej fáze máme obrobok, od ktorého odrežeme všetko nepotrebné alebo ho zdeformujeme, potom v prípade aditívnych technológií vyrastie nový produkt z amorfného spotrebného materiálu. V závislosti od technológie môže byť objekt postavený zdola nahor alebo naopak - aby získal rôzne vlastnosti. Všeobecný vývojový diagram fáz aditívnej výroby je znázornený na obrázku 1..

Obrázok: 1. Schéma postupnosti etáp aditívnej výroby

Prvé systémy na výrobu prísad pracovali predovšetkým s polymérnymi materiálmi. Dnes sú 3D tlačiarne, zosobňujúce aditívnu výrobu, schopné pracovať nielen s nimi, ale aj s technickými plastmi, kompozitnými práškami, rôznymi druhmi kovov, keramikou a pieskom. Aditívne technológie sa aktívne používajú v strojárstve, priemysle, vede, vzdelávaní, dizajne, medicíne, zlievarenstve a mnohých ďalších oblastiach..

2. Výhody aditívnych technológií

Vylepšené vlastnosti hotových výrobkov. Vďaka vrstvenej konštrukcii majú výrobky jedinečnú sadu vlastností. Napríklad kovové diely vyrobené na 3D tlačiarni majú lepšie mechanické vlastnosti, hustotu, zvyškové napätie a ďalšie vlastnosti ako analógy získané odlievaním alebo obrábaním..

Znížené náklady. Aditívne technológie využívajú prakticky také množstvo materiálu, ktoré je potrebné na výrobu produktu, zatiaľ čo pri tradičných výrobných metódach môže byť strata surovín až 80 - 85%. Použitie aditívnych technológií môže významne znížiť dizajn a výrobu dielu (produktu).

Schopnosť vyrábať výrobky so zložitou geometriou. Zariadenia pre aditívne technológie umožňujú výrobu predmetov, ktoré nie je možné získať iným spôsobom. Napríklad časť vo vnútri časti. Alebo veľmi zložité chladiace systémy založené na sieťových štruktúrach (to sa nedá dosiahnuť ani liatím, ani razením).

Mobilita výroby a zrýchlenie výmeny údajov. Už žiadne výkresy, merania a objemné vzorky. Srdcom aditívnych technológií je počítačový model budúceho produktu, ktorý je možné v priebehu niekoľkých minút preniesť na druhý koniec sveta a okamžite zahájiť výrobu.

3. Klasifikácia aditívnych technológií a materiálov

Prvá klasifikácia aditívnych výrobných metód na výrobu dielov bola uvedená v norme ASTM F2792.1549323-1 (USA); v posledných dvadsiatich rokoch sa stala veľmi zastaranou vďaka rýchlemu vývoju technologických zariadení. V roku 2015 bola na základe objednávky spoločnosti Rosstandart vytvorená technická komisia „Additive Technologies“, ktorá vypracovala pojmy, definície a normy, ktoré sa ich týkajú..

Vypracovanie klasifikácie aditívnych technológií s prihliadnutím na rozmanitosť použitých metód, materiálov a zariadení je pomerne náročná úloha. Medzinárodné spoločenstvo, rovnako ako v Rusku, ešte neprijalo zavedenú klasifikáciu aditívnych technológií..

Vyššie uvedená klasifikácia je založená na názoroch rôznych autorov a je podmienená.

Podľa princípu formovania súčasti (nanášania vrstvy) treba rozlišovať dva smery vývoja aditívnych technológií.

Prvý smer. Diel je tvorený kombináciou materiálu distribuovaného na pracovnú plochu plošiny technologického zariadenia (depozícia lôžka) (obr. 2). Po ukončení výrobného procesu zostáva určité množstvo materiálu, ktorý je možné použiť na vytvorenie ďalšej súčasti. Procesy kombinovania materiálu distribuovaného na platforme sú základom pre rôzne typy technologických zariadení na výrobu dielov pomocou aditívnych technológií:

  • SLA - stereiolitografický prístroj;
  • SLM - selektívne laserové tavenie;
  • DMLS - priame kovové laserové spekanie;
  • EBM - tavenie elektrónového lúča;
  • SHS - selektívne slinovanie tepla;
  • MIM - vstrekovanie kovov;
  • Ink-Jet alebo Binder Jetting;
  • UAM - výroba ultrazvukových prísad;
  • LOM - výroba laminovaných predmetov.

Obrázok: 2. Schéma získania súčasti kombináciou materiálu rozloženého na pracovnej ploche

Druhým smerom je tvorba častí priamym nanášaním materiálu (priame nanášanie). V takom prípade sa produkt vytvára vrstvu po vrstve priamo z ohriatej na požadovanú teplotu

materiál prichádzajúci na pracovnú plošinu zo špeciálneho distribučného zariadenia (obr. 3). Na princípe priameho nanášania materiálu sú postavené tieto typy technologických zariadení na výrobu dielov metódami aditívnych technológií:

  • CLAD - Construction Laser Additive Directe;
  • EBDM - priama výroba elektrónových lúčov;
  • MJS - viacfázové prúdové tuhnutie;
  • BPM - výroba balistických častíc;
  • MJM - Multi Jetting Material.

Obrázok: 3. Schéma formovania súčasti priamym ukladaním materiálu

Podľa spôsobu fixácie vrstvy sa rozlišujú tri spôsoby: fotopolymerizácia, fúzia (spekanie), lepenie (obr. 4).

Obrázok: 4. Klasifikácia aditívnych technológií podľa metódy fixácie vrstiev: a - fotopolymerizácia (ľahká); b - fúzia (teplo); c - lepenie (spojivo)

Fotopolymerizácia. Podľa tejto metódy sa rozlišuje niekoľko technológií na získanie produktu..

Stereolitografia (technológia SLA). Tlačiarne fungujúce na tomto princípe majú platformu ponorenú do nádrže s kvapalným fotopolymérom. Laser prechádza cez povrch, v dôsledku čoho vrstva fotopolyméru tuhne. Potom sa plošina spustí do hĺbky jednej vrstvy a postup sa opakuje, kým sa objekt úplne nevybuduje. Materiál používaný v technológiách SLA je fotopolymérna živica.

Technológia PolyJet. Materiál sa nanáša pomocou dýzových hláv. Kvapalný fotopolymér pri pôsobení svetla tvrdne. Po nanesení celej vrstvy je oblasť tlače vystavená silnému ultrafialovému žiareniu, aby sa materiál úplne vytvrdil, po ktorom je aplikovaná ďalšia vrstva.

Napríklad s pomocou moderných 3D tlačiarní Object 350 v tejto technológii je možné použiť až sedem rôznych fotopolymérov, ktoré sa líšia fyzikálnymi vlastnosťami..

Fúzia (spekanie). Ako príklad možno považovať selektívne laserové spekanie (technológie SLS). V tlačiarňach využívajúcich túto technológiu sa najskôr vytvorí vrstva materiálu, po ktorej sa prášok selektívne sintruje laserom, čím sa častice prášku spoja v súlade s aktuálnou časťou pôvodného modelu. Ako východiskový materiál pre technológiu SLS sa používajú polymérne a keramické prášky a termoplasty. Pretože tavenie materiálu nastáva selektívne pozdĺž danej trajektórie, výhodou tejto technológie je možnosť súčasnej výroby niekoľkých častí, čo vedie k zvýšeniu produktivity celého procesu prísady..

Typy použitých materiálov sa líšia:

  • kvapalina (akrylové a epoxidové fotopolyméry);
  • hromadné (polyméry, piesok, kovový prášok);
  • tyče, vlákna (polyméry, kovy);
  • plech, film (PVC fólie, fólie, plech).

Od dnešného dňa je podľa normy ASTM F2792.1549323-1 (USA) možné rozlíšiť nasledujúce technológie aditívnej výroby:

FDM (Fused deposition modeling) - konštrukcia produktu z roztaveného plastového vlákna po vrstvách. Je to najrozšírenejšia metóda 3D tlače na svete a používajú ju milióny 3D tlačiarní - od najlacnejších až po priemyselné systémy 3D tlače. FDM tlačiarne pracujú s rôznymi druhmi plastov, najpopulárnejšie a najľahšie dostupné sú ABS (akrylonitril-butadién-styrén). Výrobky z plastov (obr. 5) sú vysoko odolné, pružné, ideálne na testovanie výrobkov, vytváranie prototypov, ako aj na výrobu predmetov na priame použitie. Najväčším svetovým výrobcom plastových 3D tlačiarní je americká spoločnosť Stratasys.

Obrázok: 5. Výrobky vyrobené z roztaveného plastového vlákna

SLM (Selective laser melting) - selektívne laserové tavenie kovových práškov. Najbežnejšia metóda kovovej 3D tlače. Pomocou tejto technológie je možné rýchlo vyrábať kovové výrobky so zložitou geometriou (obr. 6), ktoré svojimi kvalitami prevyšujú zlievarenskú a valcovaciu výrobu. Hlavnými výrobcami tlačových systémov SLM sú nemecké spoločnosti SLM Solutions a Realizer.

Obrázok: 6. Výrobky získané selektívnou laserovou legáciou kovových práškov

SLS (Selektívne laserové spekanie) - selektívne laserové spekanie polymérnych práškov. Pomocou tejto technológie je možné získať veľké výrobky (obr. 7) s rôznymi fyzikálnymi vlastnosťami (zvýšená pevnosť, pružnosť, tepelná odolnosť atď.). Najväčším výrobcom tlačiarní SLS je americký koncern 3D-Systems.

SLA (skratka pre Stereolithography) - laserová stereolitografia, vytvrdzovanie kvapalného fotopolymérneho materiálu pôsobením laseru. Táto doplnková digitálna výrobná technológia je zameraná na výrobu vysoko presných výrobkov s rôznymi vlastnosťami. Najväčším výrobcom tlačiarní SLA je americký koncern 3D Systems.

Technológie rýchleho prototypu by mali byť zahrnuté v samostatnej kategórii. Jedná sa o metódy 3D tlače určené na výrobu vzoriek na vizuálne hodnotenie, testovanie alebo vzorových modelov na vytváranie odlievacích foriem..

Obrázok: 7. Výrobky získané selektívnym laserovým spekaním polymérnych práškov

MJM (Multi-jet Modelling) - viacprúdové modelovanie pomocou fotopolyméru alebo voskového materiálu. Táto technológia umožňuje vyrábať spálené alebo stratené hlavné modely odlievania vosku, ako aj prototypy rôznych výrobkov. Používa sa v 3D systémoch 3D tlačiarní ProJet.

PolyJet - UV vytvrdzovanie kvapalného fotopolyméru. Používa sa v rade 3D tlačiarní Objet americkej spoločnosti Stratasys. Táto technológia sa používa na výrobu prototypov a vzorových modelov s hladkými povrchmi.

CJP (Color jet printing) - distribúcia lepidla po vrstve po sadrovom prášku. V 3D tlačiarňach série ProJet × 60 (predtým nazývaných ZPrinter) sa používa omietka technológie parížskej 3D tlače. Dnes je to jediná priemyselná technológia pre plnofarebnú 3D tlač. S jeho pomocou sa vyrábajú svetlé farebné prototypy produktov na testovanie a prezentácie, ako aj rôzne suveníry, architektonické modely.

4. Aditívne technológie v Rusku

Domáce podniky každý rok čoraz aktívnejšie využívajú systémy 3D tlače na výrobné a vedecké účely. Doplnkové výrobné zariadenie, inteligentne integrované do výrobného reťazca, vám umožňuje nielen znížiť náklady a ušetriť čas, ale aj začať vykonávať zložitejšie úlohy.

Dnes v Rusku existuje veľa spoločností, ktoré poskytujú prototypové služby, ale sú to väčšinou malé podniky s jednou alebo dvoma lacnými 3D tlačiarňami schopnými pestovať jednoduché diely. Je to tak kvôli skutočnosti, že špičkové technické vybavenie schopné poskytovať vysoko kvalitné výrobky je drahé a vyžaduje na obsluhu a údržbu kvalifikovaný a špeciálne vyškolený personál..

Globatek.3D dodáva do Ruska najnovšie systémy 3D tlače a 3D skenovania od roku 2010. Špecialisti GLobatek.3D pomáhajú odborníkom z rôznych oblastí s výberom 3D vybavenia, ktoré najefektívnejšie vyrieši problémy, ktorým čelí podnik. Zariadenie pracuje na najväčších univerzitách (MSTU pomenovaných podľa Baumana, MEPhI, MISIS, Privolzhsky, SSAU atď.) A priemyselných podnikoch, vojensko-priemyselnom komplexe a leteckom priemysle..

Prísady

Cenné riešenia pre plasty a farby

Obchodná jednotka Aditíva je významným dodávateľom retardérov horenia, polymérnych aditív a voskov na vytváranie funkčných vlastností pri výrobe plastov, farieb a lakov, atramentov, ako aj v špeciálnych oblastiach..

Patentované nehalogénované retardéry horenia z obchodnej jednotky Additives poskytujú udržateľnejšiu ochranu technickým termoplastom, ako sú polyamidy a polyestery. Slúžia ako alternatíva k brómovaným retardérom horenia a sú udržateľnejšie a zodpovedajú požiadavkám výrobcov originálnych zariadení na výrobu udržateľných výrobkov. Medzi kľúčové aplikácie patria smartphony, tablety, konektory, prerušovače obvodu a ochranné povlaky pre stavebný priemysel.

V segmente polymérnych prísad ponúkame inovatívne riešenia pre poľnohospodárstvo, automobilový priemysel a dopravu, elektrickú energiu a elektroniku, výstavbu priemyselných budov a štruktúr, obalový, textilný a vláknový priemysel. Ponúkame širokú škálu produktov, od antioxidantov, stabilizátorov ošetrenia a svetelných stabilizátorov, až po lapače kyselín, ktoré chránia plasty a farby pri výrobe, ako aj antistatické prostriedky, ktoré poskytujú antistatický účinok..

Sledujte, ako sa naše

PRÍSADY PRE
PLASTY PRIDAJ HODNOTU

Sledujte, ako sa naše

PRÍSADY PRE
NÁTERY PRIDAJ HODNOTU

Udržateľné prísady

Spoločnosť Clariant poskytuje širokú škálu inovatívnych a udržateľných prísad, od retardérov horenia (Exolit), cez vosky (Ceridust a Licocene) až po výkonové prísady (AddWorks a Hostavin). Objavte týchto vysoko výkonných malých pomocníkov a ich príspevok k bezpečnému domovu. viac

Jasná požiadavka

Uveďte kontaktné informácie; je potrebné na vybavenie vašej žiadosti. Ďakujeme Vám za Váš záujem.

Vaša správa bola úspešne odoslaná.

Inhibítory spaľovania

Naše nehalogénované retardéry horenia poskytujú ekologickejšiu ochranu budov, elektrických a elektronických zariadení, textílií a iných materiálov používaných pri výrobe lietadiel, vlakov, autobusov a lodí. Produktové portfólio spoločnosti Clariant je založené na chémii fosforu. Jej výrobky sa vyrábajú v nemeckom Knapzaku, švajčiarskom Muttenz a v čínskom Lufeng. viac

Výkonové prísady

Aditívne riešenia pre priemysel plastov a náterov. Začali sme s jednotlivými komponentmi pre množstvo výziev, ako je tepelná stabilizácia, ochrana pred slnečným žiarením a oxidáciou, ako aj spomalenie horenia a stabilizácia procesov, ktoré stále tvoria základ nášho portfólia. Na základe dôkladného načúvania našim zákazníkom a analýzy potrieb trhu sme na základe našich dlhodobých odborných znalostí a hlbokých technických znalostí vyvinuli špeciálne kombinácie aditív, ktoré sú navrhnuté a optimalizované pre potreby jednotlivých segmentov a aplikácií. Jednoduchým ich pridaním profitujete z mnohých výhod a nazývame ich »AddWorks« - pretože to je presne to, čo robia. Ako spoľahlivé, testované a pripravené na použitie riešenia, naša produktová rodina AddWorks znižuje celkové náklady na vlastníctvo, znižuje zložitosť procesov a umožňuje vám plne sústrediť pracovnú silu a aktíva na vaše podnikanie. Objavte množstvo príležitostí, ktoré ponúkajú pre vašu prácu, a urobte hmatateľný rozdiel na vašom trhu! viac

Pokročilé riešenia náterov

Clariant je svetovým hráčom na trhu s voskom. Spoločnosť ponúka širokú škálu syntetických a polosyntetických voskov. Naše portfólio obsahuje produkty na báze montánskeho vosku, polyolefínov a polymérnych voskov, amidových voskov a ich mletých odrôd. viac

služby

Vážime si potreby našich zákazníkov - to je jedna z našich najvyšších priorít. V rámci našej neustálej práce na zlepšovaní služieb zákazníkom sme zostavili stručného sprievodcu štandardmi služieb a doručovania. viac

slovníky

Model, podľa ktorého sú slová zložené z morfém, rovnakým spôsobom ako stavba domu z blokov: jednoduché porovnanie štandardných „častí“, s ktorými nedochádza k žiadnym zmenám. (Model) predpokladá izomorfizmus formálneho a sémantického rozdelenia. Existujú tri hlavné odchýlky od princípov aditívneho izomorfizmu, odrážajúce rôzne stupne ich odklonu od aditívneho štandardu:

2) idiomatický;

3) kontextová variabilita.

Model, podľa ktorého sú slová zložené z morfém, rovnakým spôsobom ako stavba domu z blokov: jednoduché porovnanie štandardných „častí“, s ktorými nedochádza k žiadnym zmenám. (Model) predpokladá izomorfizmus formálneho a sémantického rozdelenia. Existujú tri hlavné odchýlky od princípov aditívneho izomorfizmu, odrážajúce rôzne stupne ich odklonu od aditívneho štandardu:

2) idiomatický;

3) kontextová variabilita.

Aditivita (z latinského additivus - pridané), vlastnosť veličín, ktorá spočíva v tom, že hodnota veličiny zodpovedajúca celému objektu sa rovná súčtu hodnôt veličín zodpovedajúcich jeho častiam bez ohľadu na to, ako je predmet rozbitý. Napríklad aditivita objemu znamená, že objem celého tela sa rovná súčtu objemov jeho častí.

ADDITIVITA - ADDITIVITA (z lat. Additivus - pridaná), vlastnosť veličín, ktorá spočíva v tom, že hodnota veličiny zodpovedajúca celému objektu sa rovná súčtu hodnôt veličín zodpovedajúcich jeho častiam bez ohľadu na to, ako je objekt rozbitý. Napríklad aditivita objemu znamená, že objem celého tela sa rovná súčtu objemov jeho častí.

ADDITIVITA (z lat. Additivus - pridané) je vlastnosť veličín, ktorá spočíva v tom, že hodnota veličiny zodpovedajúca celému objektu sa rovná súčtu hodnôt veličín zodpovedajúcich jeho častiam bez ohľadu na to, ako je predmet rozbitý. Napríklad aditivita objemu znamená, že objem celého tela sa rovná súčtu objemov jeho častí.

ADDITIVITA (z latinského additivus - pridané), vlastnosť objektu, podľa ktorej sa hodnota celého objektu rovná súčtu hodnôt častí objektu pre ktorýkoľvek oddiel. Takže objem tela sa rovná súčtu objemov jeho častí.

- Vlastnosť veličín spočívajúca v tom, že hodnota veličiny zodpovedajúca celému objektu sa rovná súčtu hodnôt veličín zodpovedajúcich jeho častiam bez ohľadu na to, ako je predmet rozbitý.

Získané pridaním.

PRÍDAVNÁ th, th. [lat. additio - prídavok]. Kniha. Získané pridaním.

prísada; krátky forma -ven, -vna

Prísada, prísada, prísada, prísada, prísada, prísada, prísada, prísada, prísada, prísada, prísada, prísada, prísada, prísada, prísada, prísada

adj., počet synoným: 1

aditívnosť - hodnota populácie sa vždy rovná súčtu podmienok; schopnosť sčítať.

(lat. additio addition) získaný adíciou; a - naya teória čísel - časť aritmetiky, ktorá študuje zákony, podľa ktorých možno čísla skladať z pojmov toho či onoho druhu; a-ta veličina (vlastnosti) - veličiny (vlastnosti) spojené s geometrickými alebo fyzickými objektmi tak, aby sa veličina (vlastnosť) zodpovedajúca celému objektu vždy rovnala súčtu veličín zodpovedajúcich jeho častiam bez ohľadu na to, ako je objekt rozdelený na časti.

DOPLNKOVÉ och, ach. addititif voliteľné.< lat. dodatok dodatok. 1950. Lexis. mat. Získané pridaním. | ext. Aditívny princíp, neodmysliteľný pre Norman, ako aj pre celú románsku architektúru všeobecne. Yuveleva 50. Aditivita a, dobre. Krysin 1998. - Lex. TSB-3: pridať / vyčistiť; TSB-3: Addit / Vnost.

Rovnosť celku k jednoduchému súčtu jeho častí.

Rovnosť celku k jednoduchému súčtu jeho častí.

Prísady

Aditíva - malé funkčné prísady obsiahnuté vo zložení farieb a lakov alebo pridávané pred ich aplikáciou na dosiahnutie požadovaných technologických vlastností náterových hmôt, elimináciu aplikačných vád a zlepšenie kvality formovaných náterov..

[Nikolaev O.K. Príručka majstra maliarskych prác. Vydavateľstvo RIPOL classic. Moskva, 2014]

Aditíva sú chemikálie, ktoré sa pridávajú do poťahov, aby im poskytli špecifické chemické a fyzikálne vlastnosti. Napríklad niektoré prísady skracujú čas schnutia farieb na báze oleja..

[Canadian Council of Wood (CWC), národné združenie kanadských výrobcov drevených výrobkov. Slovník 3.]

Držitelia autorských práv! Ak je voľný prístup k tomuto výrazu porušením autorských práv, kompilátori sú pripravení na žiadosť držiteľa autorských práv odstrániť odkaz alebo samotný výraz (definícia) zo stránky. Administratívu môžete kontaktovať pomocou formulára spätnej väzby.

ISSN: 2587-9413 Encyklopédia pojmov, definícií a vysvetlení stavebných materiálov.

Materiály pre aditívnu výrobu

Majster je len taký dobrý ako jeho nástroje. Podobne je 3D tlačiareň len taká dobrá, ako materiály, ktoré používa. Všetci sme už počuli o aditívnej výrobe (AM), ale aby mohla táto technológia prejsť od rýchlych prototypov k hromadnej výrobe, musí prekonať veľa prekážok..

Jednou z najväčších prekážok, vďaka ktorej sa 3D tlač stáva výrobným procesom, sú nepochybne materiálne obmedzenia. Z dôb, keď sa používali iba značkové plastové nite, sme prešli dlhú cestu. V posledných rokoch sa AM na báze kovov rýchlo rozvíjal a trend otvorených platforiem pre 3D tlačové živice povzbudzuje mnohých hráčov ako DuPont k vytváraniu nových materiálových aplikácií pre trh s aditívami..

Stav aditívneho výrobného priemyslu

O raste trhu AP za posledných desať rokov ani nemusíte hovoriť. Súčasné prognózy navyše naznačujú, že trh s 3D tlačou bude aj naďalej predbiehať tradičné výrobné technológie, ako sú vstrekovanie plastov a CNC stroje. Vyhliadky spoločnosti AM využívajúcej kov sú ešte optimistickejšie, čo vysvetľuje, prečo spoločnosti ako Vulcan Laboratories, ktoré sa predtým zameriavali na AM používajúce polyméry, začali investovať do kovových aplikácií..

Znateľné zmeny v priemysle AP sa ľahšie vnímajú hodnotením toho, ako ďaleko toto odvetvie za taký krátky čas pokročilo. „V roku 2008 sa do 3D tlače zapojilo niekoľko spoločností, ktoré ročne vyrobili niekoľko tlačiarní na výskumné účely. Teraz sa však celé odvetvie vyvíja výrazne iným tempom, ako tomu bolo pred 10 rokmi, “hovorí John Kawola, prezident spoločnosti Ultimaker.

Gordon Styles, prezident a zakladateľ spoločnosti Star Rapid, zaznamenal podstatné zmeny pre AP. „Pred desiatimi rokmi by ma nenapadlo, že by ste mohli tlačiť z vysoko pevných materiálov, ktoré sú chemicky odolné a odrážajú teplo,“ hovorí. "To bolo donedávna, ale Markforged to práve robí." Namiesto väčších spoločností ponúkajúcich túto technológiu bola spoločnosť Markforged priekopníkom v oblasti onyxu a dokonca používa vlákna zo sklenených vlákien Kevlar, uhlík a HSHT. “.

Ako ukazujú slová Kawoly a Stilesa, kontrast medzi rokmi 2008 a 2018 v priemysle 3D tlače je dosť zreteľný. Za desať rokov, ktoré sme prešli od niekoľkých spoločností k stovkám, sme zaznamenali prudký nárast príležitostí v oblasti 3D tlače na plochách spolu s prudkým poklesom ceny. Od teoretických úvah o použití kovov a iných materiálov v 3D tlači sme prešli k aditívnej výrobe dielov pre letecký priemysel..

Cievky s vláknami zabalené v celofáne na ochranu pred vlhkosťou

Na porovnanie, zatiaľ čo Motorola RAZR V3 bol najpopulárnejším telefónom svojej doby, v roku 2008 sme už mali iPhone, Facebook, Twitter a ďalšie. Z hľadiska výrobnej technológie bol rok 2008 rokom, kedy bol na IMTS navrhnutý otvorený komunikačný štandard MTConnect..

Ďalšou novinkou na IMTS 2008 boli multifunkčné obrábacie stroje, obrábanie plastov a kompozitných materiálov. Všetky tieto technológie dosiahli pokrok za posledných desať rokov, ale žiadna z nich sa nevyrovná explozívnemu rastu AP, ktorý sme videli a vidíme dnes..

Materiály aditívneho priemyslu

Podľa Wohlers Report 2017 trh s AP materiálmi vzrástol od roku 2016 o 17 percent. To je pomalšie ako pri raste trhu s polymérovými AP ako celkom, ktorý má zložený ročný rast (CAGR) od roku 2010 do roku 2017 o 29 percent. To by nás nemalo prekvapiť: trh s materiálmi sa ešte neusporiadal a je oveľa jednoduchšie uviesť na trh novú 3D tlačiareň, ako vyvíjať nový materiál pre tlač..

Rozmanitosť materiálov predstavuje v AP stále problém, aj keď nie taký výrazný ako pred desiatimi rokmi. „Ak sa vrátime do roku 2008, takmer všetky spoločnosti používali ako materiál patentovaný plast,“ vysvetľuje Kavola. - U dodávateľa, keď spotrebiteľ mohol nakupovať iba od vás, bol príjem vysoký. Ale ak si zoberiete materiály, s ktorými v tom čase pracovali, potom ich boli možno desiatky, nie stovky, ako je to teraz “.

Používanie vlastných materiálov je dobrý spôsob, ako si zachovať monopol, ale brzdí vývoj nových materiálov. Ak klient nemá na výber a musí nakupovať iba od vás, potom nezáleží na tom, či váš konkurent ponúka iný materiál s lepšími schopnosťami, pretože bariéra v prechode klienta na neho - nákup novej 3D tlačiarne - je príliš vysoká.

Táto segmentácia trhu tiež odrádza inovácie od dodávateľov materiálov. Ak ste DuPont, je oveľa výnosnejšie vyvíjať materiály na 3D tlač na báze nylonu, ktoré sa dajú použiť na rôznych tlačiarňach, ako vytvárať vlastné vzorce pre každú značku..

Našťastie sa trh s materiálmi AP v posledných rokoch výrazne otvoril, ako vysvetľuje Stiles: „Dnes vidíme väčšinu výrobcov tlačiarní otvorenú pre vývoj a použitie surovín od kupujúcich a dodávateľov tretích strán. Môže to byť spôsobené počtom lacných konkurentov a skutočnosťou, že vývoj a validácia nových materiálov je nákladná a môže mať veľmi úzke uplatnenie. Platí to najmä pre kovové zliatiny. ““.

Takže priemysel 3D tlače - vrátane spoločností ako Ultimaker a HP - prešiel v posledných rokoch smerom k otvoreným platformám pre materiály, tvrdí Kavola. „Otvorilo to dvere významným materiálovým spoločnostiam po celom svete - DuPont, Dow, Owens Corning, Mitsubishi, DSM a mnohým ďalším. Myslím si, že to zohráva veľkú úlohu pri posúvaní 3D tlače smerom k výrobe, pretože najlepší svetoví špecialisti na plasty začínajú používať materiály používané pri vstrekovaní a prispôsobovať ich pre 3D tlač. “.

Ale pri použití AP vo výrobe zostáva problém materiálovej certifikácie. „Validácia materiálov AP a dokázanie, že výsledné výrobky sú rovnako dobré, ak nie lepšie ako tradičné výrobky, je hlavnou prekážkou pri používaní AP vo výrobe,“ hovorí Stiles. - To si vyžaduje čas a peniaze. Vo výrobnom prostredí je potrebné dokázať, že je možné dosiahnuť rovnakú kvalitu pre rôznych dodávateľov a distribuovať a zvyšovať ich počet. “.

„Vysoké požiadavky na konzistentnú kvalitu surovín je ťažké splniť pri veľkej dodávateľskej základni, nehovoriac o rozdieloch v technológii výroby a použitých zdrojoch surovín od dodávateľov. Je potrebné zohľadniť všetky tieto faktory, “dodáva..

Možnosti materiálov pre aditívnu výrobu určite rastú, keď prichádzajú veľkí dodávatelia materiálov, ale aké materiály sú dnes skutočne použiteľné na výrobu??

Druhy materiálov pre AP

Aj keď existuje veľa materiálov, ktoré sa dajú použiť v AP - vrátane piesku, skla, keramiky a dokonca aj čokolády - tento článok sa zameriava iba na dve kategórie materiálov, ktoré zohrávajú najväčšiu úlohu pri výrobných aplikáciách: polyméry (napríklad termoplasty) a kovy..

Kovové materiály pre 3D tlač

Trh s kovovými materiálmi AM rástol ešte rýchlejšie ako celý trh AM a dôvodom sú práve tieto materiály. Na rozdiel od 3D tlačiarní využívajúcich polyméry, ktoré si vyžadujú vývoj úplne nového odvetvia materiálov, 3D tlačiarne používajúce kovy pracujú s drôtom alebo (oveľa častejšie) s kovovým práškom pochádzajúcim od existujúcich dodávateľov..

Samozrejme, ak potrebujete vyrobiť vysoko kvalitné kovové časti, musíte použiť prášok špeciálne navrhnutý pre AP, t. J. Pri ktorom je dodržaná jednotnosť veľkostí častíc. Použitie rovnakých materiálov na pokovovanie a 3D tlač však pomohlo podporiť práškový priemysel. To znamená, že je možné vyrábať kovové diely pomocou technológie AP z rovnakého materiálu, z ktorého boli vyrobené predtým..

A sama o sebe poskytuje AP nové príležitosti pre materiály, ktoré sa nepoužívali v tradičnej výrobe. Napríklad niektoré metódy kovovej 3D tlače umožňujú nanášanie vrstiev rôznych kovov - hliníka, tantalu a niklu - v jednom kuse. Na druhej strane proces 3D tlače prináša aj nové problémy a zdroje chýb, vrátane pórovitosti, zvyškových napätí a deformácií..

Ale vo všeobecnosti, ak sa kov pri zváraní alebo odlievaní správa dobre, je vhodný aj pre AM. Ako bolo uvedené vyššie, v súčasnosti existuje široká škála kovov a zliatin, ktoré sa dajú použiť v 3D tlači, či už v práškovej forme alebo ako drôt. Tie obsahujú:

  • hliník
  • kobalt
  • meď
  • Inconel
  • nikel
  • Drahé kovy (zlato, striebro, platina)
  • Nehrdzavejúca oceľ
  • Tantalom
  • titán
  • Nástrojová oceľ
  • Volfrám.

Pozrime sa bližšie na tri kovy z tohto zoznamu..

Výroba titánových prísad

Titán je jedným z najpopulárnejších materiálov na 3D tlač vo výrobe, najmä v kozmickom a lekárskom priemysle. Kombinuje ľahkosť hliníka s pevnosťou ocele a je netoxický. Proti týmto výhodám však stojí relatívne vysoká cena titánu. Z tohto dôvodu je zníženie odpadu AP atraktívnou voľbou pre výrobu titánových dielov..

Práškový titán je vysoko horľavý a pri kontakte s vodou pri teplotách vyšších ako 700 ° C exploduje. Z tohto dôvodu sa 3D tlač titánového prášku vykonáva vo vákuových alebo argónových komorách. Je tiež možné vykonať 3D tlač pomocou titánového drôtu taviaceho elektrónový lúč (EBM), čím sa eliminuje riziko výbušnej reakcie.

Dve najbežnejšie titánové zliatiny používané v AP sú 6Al-4V a 6Al-4V ELI..

3d tlač s hliníkom

Hliník, ľahký a všestranný kov, je možné použiť na 3D tlač leteckých komponentov a dielov závodných automobilov. Aj keď nemá pevnosť ocele, je hliník oveľa ľahší a odolnejší voči korózii. Sú tiež drahšie ako oceľ, aj keď nie toľko ako titán..

Hlavnou výhodou použitia hliníka v 3D tlači je schopnosť vyrábať diely s malými prvkami a tenkými stenami (do 50 mikrónov). Hliníkové diely vyrobené metódami AP majú na rozdiel od lešteného povrchu pri výrobe hliníkových dielov na obrábacích strojoch viac matný povrch.

Bežná hliníková zliatina pre 3D tlač je AlSi10Mg.

Výroba prísad z nehrdzavejúcej ocele

V porovnaní s hliníkom, titánom a väčšinou ostatných kovov na tomto zozname je nehrdzavejúca oceľ cenovo dostupnejšou voľbou. Môže sa použiť na 3D tlač vodotesných častí s vysokou pevnosťou a hustotou a môže sa použiť v extrémnych prostrediach, ako sú prúdové motory lietadiel a rakety. Boli vykonané štúdie o použiteľnosti nehrdzavejúcej ocele 316L na výrobu nádob nukleárnych reaktorov s použitím AM. Aj keď je oceľ 316L typicky tepelne nespracovateľná, správa spoločnosti Renishaw naznačuje, že proces AM vyrába silnejšie zliatiny ako kovaný kov a dodáva ťahové sily väčšie ako 600 MPa. Diely z nehrdzavejúcej ocele sú 3D tlačené buď priamym nanášaním kovu, alebo použitím kompozitného materiálu s pojivom. Súčasti môžu byť potiahnuté inými kovmi, aby sa zmenil vzhľad alebo povrchové vlastnosti.

Bežné zliatiny nehrdzavejúcej ocele používané v AP sú 17-4PH, 15-5-PH, ASM 316L a 304L.

Termoplastické materiály pre 3D tlač

Trh s materiálmi pre termoplastické alebo polymérové ​​AP sa vyvíja už niekoľko desaťročí a s nastupujúcim trendom smerom k otvoreným platformám materiálov pre 3D tlač sa stáva odolnejším. Ako hovorí Kawola, „OEM výrobcovia kupujú svoje materiály na vstrekovanie plastov od veľkých plastových spoločností. Ak tieto spoločnosti vyrábajú aj vlákno alebo prášok pre 3D tlač, môžu sa vo fáze prototypovania použiť v 3D tlačiarňach a potom sa môžu rovnaké materiály použiť aj na vstrekovanie. Myšlienka je relatívne nová a objavila sa až v posledných rokoch “.

Rovnaké materiály majú pri 3D tlači a vstrekovaní niekoľko výhod. Medzi nimi je aj dôvera v použitie rovnakých materiálov počas celého procesu, od prototypov až po výrobu. Existujú aj menej zrejmé výhody, ako napríklad žiadna ďalšia certifikácia materiálov, čo zvyšuje čas ich prijatia..

„Procesy vstrekovania a 3D tlače pre tú istú časť sú odlišné, ale ak sa použije rovnaký materiál, spoločnosť profituje z prijatia technológie AP,“ hovorí Kavola..

Styles zdôrazňuje vznik jedného populárneho materiálu: „V tomto roku sme boli svedkami vzniku PEEK, bezfarebného organického termoplastického polyméru pre rôzne výrobné systémy,“ hovorí. - PEEK je veľmi populárny v automobilovom, lekárskom, kozmickom a chemickom priemysle. Je nárazuvzdorný (tvrdý), pevný, odolný, má teplotu topenia viac ako 300 ° C a je tiež schválený FDA na použitie v kontakte s potravinami. “.

Zoznam polymérnych materiálov pre 3D tlač je oveľa dlhší ako zoznam kovov, ale medzi najobľúbenejšie materiály patrí:

  • Acetal
  • Akryl
  • Akrylonitril-butadién-styrén (ABS)
  • Akrylonitril-styrén-akrylát (ASA)
  • Vysoko odolný polystyrén (HIPS)
  • Nylon
  • Polykarbonát (PC)
  • Polyéteretherketón (PEEK)
  • Polyetyléntereftalát (PET)
  • Polyetylén trimetylén tereftalát (PETT)
  • Glykol modifikovaný polyetyléntereftalát (PET-G)
  • Polylaktid (PLA)
  • Polypropylén (PP)
  • Polyvinylalkohol (PVA)
  • Termoplastický elastomér (TPE)
  • Polyéterimid ULTEM

Rovnako ako v prípade kovov, zvážte podrobne tri materiály z tohto zoznamu..

AP s akrylonitril-butadién-styrénom (ABS)

Doteraz je veľmi obľúbeným materiálom pre 3D tlač ABS. Aj keď je PLA všeobecne populárnejší, je takmer vždy lepšie použiť na výrobu ABS kvôli jeho pevnosti, životnosti a nízkym nákladom. Pre aplikácie 3D tlačiarní musí byť ABS zahriaty na relatívne vysokú teplotu 230 - 250 ° C, a preto vyžaduje zahriatie základne tlačiarne, aby sa zabezpečilo správne ochladenie a zabránilo sa deformáciám..

Diely ABS sa vyrábajú pomocou taveného nanášania (FDM), lepenia po vrstvách, stereolitografie (SLA) alebo fotopolymérnej tlače. Hlavnou nevýhodou ABS je jeho toxicita, ktorú uvoľňujú toxické výpary, keď dosiahne svoj bod topenia. 3D tlačené ABS diely sa často používajú na tlakové liatie alebo na obrábanie nástrojov..

3d tlač nylonom

Nylon (polyamid) je syntetický polymér. Je silnejší ako ABS, aj keď drahší. Je pružný a vykazuje vynikajúcu pamäť materiálu. Lepenie vrstiev 3D tlačených dielov tiež vedie nylon k nadpriemernému.

Citlivosť nylonu na vlhkosť si vyžaduje jeho aplikáciu v AP, či už vo vákuu alebo pri vysokej teplote. Musíte ho uložiť v zapečatených nádobách. Niektoré nylonové časti sa môžu zmenšiť, takže sú menej presné ako ABS.

Populárne nylonové triedy AP: Taulman 618, Taulman 645 a Bridge Nylon.

Aditívna výroba s polykarbonátom (PC)

Polykarbonát (ochranná známka Lexan) je ľahký a hustý materiál s vynikajúcou pevnosťou v ťahu. Jeho priehľadnosť umožňuje použitie na rôzne aplikácie, dokonca aj pri výrobe slnečných okuliarov. Uhlíkom vystužený počítač PC sa dá použiť na vytvorenie sacích potrubí a iných častí vystavených vysokým teplotám.

PC sa rozpúšťa v dichlórmetáne a topí sa pri 260 - 300 ° C, čo je na 3D tlač dosť. Napriek priehľadnosti môže byť počítač v prípade potreby vyfarbený. Rovnako ako ABS vyžaduje zahrievanie základne tlačiarne, aby sa zabezpečila priľnavosť a znížilo sa deformácia..

Materiály pre 3D tlač

Napriek všetkému pokroku zostáva 3D tlač viac výklenkovou technológiou ako hlavným prúdom vo výrobe. Kavola vysvetľuje súčasné miesto AP v sektore ako celku pohľadom na dva extrémy produkčného spektra;

"Jedným extrémom je výroba kusov lega po pol centu," hovorí. "Nikdy tu nemôžete konkurovať pomocou 3D tlače, aspoň nie počas môjho života." Druhým extrémom je použitie 3D tlače v zubnom lekárstve, kde sa všetko robí v jednej kópii. Najlepšou príležitosťou pre 3D tlač vo výrobe je preto výroba 100 až 1 000 dielov. ““.

Pokiaľ ide o materiály, Stiles poukazuje na jednu vec, ktorú je potrebné zvážiť. „Ľudia musia poznať náklady na suroviny a výrobu,“ hovorí. "Mnoho ľudí jednoducho nechápe, aký drahý môže byť proces AM." Pochopenie nákladov vám môže pomôcť pri informovanom rozhodovaní o tradičných technológiách 3D tlače, ako je vstrekovanie alebo CNC obrábanie. “.