Drukuj

Nowe tworzywa do rapid prototyping i stereolitografii

Amerykańska Firma 3D Systems wprowadziła niedawno na rynek bardzo interesujące tworzywo sztuczne Dura - Form HST, określane również jako materiał rapid manufacturing.

Opracowanie przez amerykańską firmę nowego typu tworzywa jest odpowiedzią na coraz powszechniejszą prawidłowość. Oto bowiem rosnąca ilość przedsiębiorstw pomyślnie wprowadza tzw. rapid - technologie w małoseryjnym wytwarzaniu wyrobów z tworzyw sztucznych. Tego typu małoseryjna produkcja wyrobów z materiałów metalowych nie wykazuje jeszcze zbyt dużej liczby zastosowań, które byłyby konkurencyjne w porównaniu z częściami wykonanymi sposobami kształtowania konwencjonalnego. Jednak widoczną zaletą tak wytwarzanych wyrobów jest możliwość zrealizowania praktycznie każdego ich ukształtowania zewnętrznego i wewnętrznego, a więc i takiego, które przy zastosowaniu konwencjonalnych technik kształtowania byłoby niemożliwe do wykonania.

Dzięki innowacyjnej technologii wzmacniania materiału włóknami, Dura - Form HST jest technicznym tworzywem do zastosowań, które wymagają podwyższonej stabilności, sztywności i odporności temperaturowej. Jest też korzystniejszy kosztowo niż materiały wzmacniane włóknem węglowym. Prezentowany materiał może być łatwo przetwarzany, a wykonane z niego części odznaczają się wysoką jakością powierzchni i dokładnością szczegółów. Jak zapewniają przedstawiciele 3D Systems, ci producenci wyrobów sięgających po tworzywo Dura - Form HST, którzy zastosują końcowe ich szlifowanie lub inną obróbkę, może osiągnąć dobre wyniki i to przy niewielkich nakładach.

3D Systems opracowała również nowe tworzywa do stereolitografii (SL). Są to tworzywa Accura 48HTR i Accura Xtreme.

Pierwsze z nich, czyli Accura 48HTR jest przeznaczone do zastosowań w trudnych termicznie warunkach, gdy występują wysokie temperatury dochodzące do 130 st. C i panuje wysoka wilgotność powietrza. Dzięki odporności cechującej tworzywo, nadaje się ono do testów elementów samochodu „pod maską silnika”, do wytwarzania długotrwałych mechanicznie i stabilnych części, do stosowania w elektronicznych zestawach, w których zostaje wytwarzane ciepło, oraz do zastosowań służących wizualizacji przepływów cieczy.

Jeśli chodzi natomiast o drugie tworzywo, czyli Accura Xtreme, to jest to mocny i długotrwały plastik nadający się do urządzeń stereolitograficznych. Przedmioty wykonane z tego materiału mają wygląd i stan powierzchni taki, jakby były wytworzone formowaniem wtryskowym z trwałego tworzywa o wysokiej udarności. Accura Xtreme, dzięki wydłużeniu przy zerwaniu sięgającemu 22 proc. jest obecnie jednym z najbardziej trwałych materiałów stereolitograficznych na rynku. Charakteryzuje się również niewielką lepkością. Ułatwia ona nie tylko obsługę, ale też przyspiesza wytwarzanie, czyszczenie i obróbkę wykończeniową, przy czym występujące braki są niewielkie. Tworzywo to oferuje także dobrą odporność na działanie ciepła i wilgotności. Wykonane z niego części nie są narażone na szybkie zużycie.

Wspomniana wcześniej stereolitografia jest jednym z częściej stosowanych procesów addytywnej produkcji elementów prototypowych w przemyśle. Proces produkcji części z wykorzystaniem stereolitografii opiera się na stopniowym obrysowywaniu kolejnych przekrojów poziomych produkowanej części za pomocą lasera na sukcesywnie zanurzanej platformie w wannie z fotopolimerem. Pod wpływem światła laserowego, dochodzi do polimeryzacji i zestalenia substancji blisko powierzchni roztworu. Po obrysowaniu warstwy, platforma jest obniżana dokładnie o grubość wytworzonej warstwy, a cały proces powtarza się aż do uzyskania całego produkowanego elementu. Technika ta zapewnia wysoką precyzję i powtarzalność przy dobrej jakości powierzchni, oraz - w odróżnieniu od tańszej obróbki skrawaniem - możliwość utworzenia skomplikowanej struktury wewnętrznej elementu. Uzyskane w tym procesie tworzywo sztuczne ma zwykle niską wytrzymałość mechaniczną i może wymagać ręcznej obróbki końcowej w celu uzyskania gładkich form.

Czytaj więcej: Tworzywa sztuczne 692