Semikrystaliczne uszczelnienia drukowane w 3D z materiału Kepstan PEKK na miniFactory Ultra.
Produkcja addytywna staje się coraz bardziej atrakcyjną alternatywą dla tradycyjnych metod obróbki tworzyw sztucznych często wykorzystywaną przez projektantów i inżynierów. Dlatego znany koncern chemiczny Arkema we współpracy z producentem przemysłowych drukarek 3D – fińską firmą miniFactory prowadzą zaawansowane prace badawcze zarówno pod kątem samego procesu druku i jego wydajności, jak i zastosowań końcowych wydrukowanych elementów. Prace te koncentrują się na optymalizacji parametrów druku, badaniu wpływu różnych procesów wygrzewania, zwiększaniu wydajności i weryfikacji wytrzymałości części w testach branżowych. Jednym z tematów badań jest opracowanie wykonywania wysokiej jakości semikrystalicznych uszczelek z materiału Kepstan PEKK przy użyciu drukarki 3D miniFactory Ultra i oprogramowania do monitorowania procesu druku, miniFactory Aarni.
Uszczelki produkowane przy użyciu drukarki 3D miniFactory Ultra przeznaczone są do zastosowań wymagających odporności na ekstremalne temperatury i agresywne chemikalia. Z racji swoich zalet – takich jak niskie koszty inwestycyjne, elastyczność w projektowaniu modeli i prostota konstrukcji, druk 3D w technologii Fused Filament Fabrication (FFF) jest najatrakcyjniejszą technologią addytywną dla produkcji niskoseryjnej z wykorzystaniem wysoce wytrzymałych materiałów polimerowych. W porównaniu z tradycyjnymi metodami, produkcja addytywna znacząco zmniejsza także ilość odpadów produkcyjnych. Wykorzystując wysoce wydajną drukarkę 3D, taką jak miniFactory Ultra, oraz stosując odpowiednie procesy drukowania ze starannie dobranych materiałów można uzyskać semikrystaliczne uszczelnienia z materiałów PAEK które idealne nadają się do takich zastosowań.
ZAUTOMATYZOWANY PROCES PRODUKCJI MOCNYCH USZCZELEK PEKK
Wydruki uszczelek zostały wykonane przy użyciu indywidualnego procesu drukowania na drukarce miniFactory Ultra który automatycznie wytwarza gotowe pierścienie uszczelniające typu O-ring o wysokiej krystaliczności bez konieczności wykonywania jakichkolwiek dodatkowych ręcznych prac po rozpoczęciu drukowania. Proces odbywa się w warunkach, w których tworzywo PEKK-SC pozostaje w większości w stanie amorficznym aż do zakończenia drukowania. Następnie drukarka automatycznie dostosowuje temperaturę w komorze drukowania, aby zainicjować powolną, kontrolowaną krystalizację materiału. Jest to możliwe dzięki wyposażeniu drukarki 3D miniFactory Ultra w komorę roboczą umożliwiającą uzyskanie temperatury 250°C.
Polimery semikrystaliczne są znacznie trudniejsze do drukowania niż polimery amorficzne ponieważ proces krystalizacji utrudnia dyfuzję międzywarstwową. Materiały te są jednakże bardzo przydatne w wymagających aplikacjach w których nie można pozwolić sobie na jakiekolwiek kompromisy w zakresie wytrzymałości i jakości części wytwarzanych addytywnie. Właśnie dlatego w drukarce miniFactory zastosowano także specjalistyczne oprogramowanie do monitorowania przebiegu procesu drukowania – AARNI, które pozwala zweryfikować i zapewnić powtarzalność przebiegu całego procesu oraz upewnić się, że wszystkie parametry technologiczne pozostają w określonych zakresach.
WYSOKIEJ JAKOŚCI, POWTARZALNE WYNIKI
Gotowe pierścienie uszczelniające bardzo dobrze zachowują swój kształt. Badania pod mikroskopem optycznym wykazały także ich niezwykle niską porowatość. Znaleziono jedynie kilka małych porów w miejscu styku krawędzi z wypełnieniem. Wytrzymałość na ściskanie drukowanych z PEKK uszczelnień jest bardzo zbliżona do wytłaczanych lub formowanych tłocznie. Gęstość drukowanych pierścieni wynosi >99% typowej wartości dla formowanego wtryskowo semikrystalicznego PEKK. Własności te są szczególnie ważne, ponieważ od nich zależy wytrzymałość, jakość i trwałość uszczelnienia. Te parametry techniczne zdecydowanie wskazują, że produkcja addytywna z PEKK jest realną alternatywą dla produkcji części o wysokiej wytrzymałości. Drukarka 3D miniFactory Ultra może zapewnić znacznie niższe koszty i zużycie surowców w procesie produkcyjnym w porównaniu z tradycyjnymi metodami. Może również znacznie obniżyć koszty magazynowania i tworzenia zapasów.
Więcej na temat całego procesu i badań dowiesz się z dokumentu White Paper – Semikrystaliczne uszczelnienia drukowane w 3D z materiału Kepstan PEKK na miniFactory Ultra.
Weź także udział w webinarium „Drukowanie semikrystalicznych uszczelnień z Kepstan® PEKK na drukarce 3D miniFactory Ultra®” które odbędzie się we wtorek 27 kwietnia 2021.
Musisz być Zalogowany aby napisać komentarz.