Непрерывные материалы. Инженерные, профессиональные (вопрос 10)

1.

НЕПРЕРЫВНЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
ИНЖЕНЕРНЫЕ,
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ

2.

ASA
(ACRYLONITRILE-STYRENE-ACRYL, АКРИЛОНИТРИЛ-СТИРОЛ-АКРИЛ)
Атмосферостойкий аналог ABS-пластика
Цвет прутка - натуральный
Диаметр нити 1,75 мм
ОСОБЕННОСТИ СВОЙСТВ ASA
1. Высокая прочность и устойчивость к внешним факторам
2. Температуры эксплуатации от -40°C до +80°C
3. Устойчив к разбавленным кислотам, минеральным смазочным маслам,
дизельному топливу
4. По сравнению с ABS пластиком - устойчив к ультрафиолету, имеет
повышенную адгезию и заметно меньший эффект термоусадки.
5. Не желтеет на открытом воздухе
Плотность
1,07 г/см3
Предел прочности на разрыв
36,5 – 47,0 МПа
Модуль упругости при растяжении
1,12-2,20 ГПа
Относительное удлинение
15,0 %
Усадка
1,0 %

3.

ОСОБЕННОСТИ ПЕЧАТИ ASA
1. Неприятный запах при печати (печатать в проветриваемом помещении,
либо создать для принтера изоляционную камеру)
2. Усадка и деформация моделей при охлаждении
Подготовка: просушить при Т = 60 °С на протяжении 5-7 ч
Усредненные параметры печати ASA
Температура печати
220-280°C
Чем больше объект печати, тем
Температура печатного стола
90-120°C
выше должна быть температура
Скорость печати
30-60 мм / с
платформы
Тип принтера
Закрытый
Может охрупчиваться во время печати при слишком сильном охлаждении
Адгезия слоев - средняя
Адгезия к столу - средняя
Повышение адгезии к столику
• лак для волос
Постобработка:
• раствор ABS-пластика в ацетоне
• химическая (ацетон)
• пленка
• механическая
• клей ПВА

4.

ПРИМЕНЕНИЕ ASA
1. Для производства первых
функциональных изделий перед
серийным производством
2. Для изготовления функциональных
прототипов, инструментов, бытовых
товаров для повседневного
использования, включая наружные
применения
3. Для печати наружных частей
транспортных средств, элементов
автомобилей, морской и воздушной
техники (как наружных, так и
внутренних элементов), деталей
уличной мебели, вывесок
4. Печать корпусов уличных
устройств, уличной осветительной
техники и т.п.

5.

ПОЛИОКСИМЕТИЛЕН (POM, ACETAL, ПОЛИФОРМАЛЬДЕГИД)
Инженерный пластик
Получение - полимеризация формальдегида
Термопластичный белый полукристаллический сополимер
Цвет - белый , прозрачный
Диаметр нити 1,75 и 2,85 мм
Особенности свойств полиоксиметилена
1. Превосходит по своим физико-механическим свойствам полиамид
2. Более стабилен во влажной среде (низкая гигроскопичность)
3. Диапазон рабочих температур -50°C - 120°C
4. Биологически нейтрален
5. Стоек к действию основных растворителей
6. Простая механическая обработка
7. Низкий коэффициент трения (использование в кинематических
передачах)
8. Морозоустойчивость
Плотность
1,39 г/см3
Предел прочности на разрыв
60,0 МПа
Модуль упругости при растяжении
2,0 ГПа
Относительное удлинение
40 %
Усадка
2%

6.

УСЛОВИЯ ПЕЧАТИ И ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИОКСИМЕТИЛЕНА
Усредненные параметры печати полиоксиметилена
Температура печати
210-250°C, до 280°C
Температура печатного стола
100-150°C
Скорость печати
10 - 70 мм / с
Температура камеры
70 - 90°C
Требует постоянного контроля температурного режима
(как в камере, так и в экструдере)
Слабая адгезия к столу печати
ПРИМЕНЕНИЕ
1.Заменитель металлов и сплавов
2.Изготовление подвижных узлов и деталей с высокой точностью
3.В медицине и пищевой промышленности
4.Шестеренки, зубчатые колеса, вкладыши подшипников скольжения,
вкладыши шаровых опор, детали автомобилей, корпуса бытовой техники,
электротехнические детали и т.п.

7.

ПОЛИФЕНИЛСУЛЬФОН (PPSF / PPSU)
Профессиональный пластик
Термопластичный аморфный полимер,
относится к семейству полисульфонов,
получают по реакции поликонденсации
Выпускается в двух цветах Особенности свойств
1.Высокая прочность при растяжении,
желто-коричневый и серый
жесткость и твердость в широком
Диаметр нити 1,75 мм
диапазоне рабочих температур
2.Температура плавления 340-370˚C
3.Биологически инертен
4.Устойчив к растворителям,
Свойства PPSF От Stratasys
кислотам, щелочам и горючеПлотность
1,28 г/см3
смазочным материалам
Предел прочности на разрыв
55 MПa
5.Температура эксплуатации
Модуль упругости при растяжении
2,1 ГПa
от -50°С до 180°С
Относительное удлинение
3%
6.Стабильность размеров
7.Устойчивость к обработке паром

8.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА PPSF
Плюсы
Минусы
1. Высокая максимальная рабочая
1. Высокая прочность материала
температура (выдерживает
затрудняет его полировку
кратковременный нагрев до
после печати.
температуры 220˚C)
2. Хорошая химическая стойкость,
устойчивость к растворителям,
кислотам и щелочам.
2. При механической обработке
возникает риск растрескивания
материала.
3. Выделение вредных веществ
3. Высокая ударопрочность.
при воздействии открытого
4. Физиологическая инертность
пламени.
(может быть использован для
изготовления посуды).
5. Хорошие диэлектрические
свойства.

9.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ PPSF В 3D ПЕЧАТИ
Не используется в домашней 3D-печати из-за высоких температур
Единственным активным пользователем материала является компания
STRATASYS предлагающая промышленные установки FORTUS
Параметры печати установлены на принтере, без права изменения настроек
(чипированный материал)
Производство функциональных деталей, производственной
оснастки и конечных изделий для аэрокосмической,
медицинской, автомобильной промышленности
1. Автомобильные компоненты «под
капотом»
2. Медицинские приборы — стерилизация
(гамма, автоклав)
3. Производственная оснастка для
металлических листовых заготовок,
композитной выкладки

10.

ПОЛИСУЛЬФОН (PSU)
Профессиональный пластик
Термопластичный ароматический полиэфир,
получают реакцией поликонденсации
Термопластичный аморфный полимер, прозрачный
Цвет – натуральный или черный
Особенности свойств
1. Менее распространен по сравнению с
PPSU, обладает схожими физическими
характеристиками, химически инертный,
самозатухающий.
2. До 33% дешевле по сравнению с PPSU.
3. Отсутствие ядовитого дыма при горении
4. Огнеупорность и максимальная
термоустойчивость среди всех
существующих пластиков
5. Может работать в кипящей воде под
нагрузкой
6. Плотность – 1,24 г/см3
Диаметр нити 1,75 мм
Параметры печати
Температура печати
350-380°C
Температура подогрева
стола
140-160°C
Для решения специфичных
задач в промышленности:
1. автомобильной,
2. аэрокосмической,
3. электротехнической,
4. пищевой,
5. сантехнической,
6. медицинской

11.

ПОЛИЭФИРЭФИРКЕТОН (PEEK)
Профессиональный пластик
Полукристаллический термопластичный
полимер
Цвет – натуральный, коричневый
Диаметр нити 1,75 и 2,85 мм
Особенности свойств
1. Один из самых эффективных инженерных термопластов
2. Высокая прочность, износостойкость, усталостная прочность и
самосмазывание.
3. Высокая температура и огнестойкость, отличная химическая стабильность.
4. Самозатухающий, термостойкий, химически инертный
5. Недостатки: высокая цена и умеренная ударопрочность.
Плотность
1,3 г/см3
Предел прочности на разрыв
97-100 МПa
Модуль упругости при растяжении
2,3 – 3,7 ГПа
Относительное удлинение
Усадка
30-40%
1%

12.

ОСОБЕННОСТИ ПЕЧАТИ PEEK
Усредненные параметры печати
Температура печати
360-410°C
Температура печатного стола 100-180°C
Печать функциональных
прототипов изделий
испытывающих высокие физико-
Скорость печати
15 - 30 мм/с
механические нагрузки и
Температура камеры
70 - 90°C
работающих в условиях
Требует наличия термокамеры при печати.
Адгезия слоев - хорошая
Адгезия к столу - плохая
повышенных температур:
1. Детали медицинского
оборудования
2. Детали механизмов и машин
(автомобилей)
3. Замена алюминия и стали

13.

ПОЛИЭФИРИМИД (PEI, Ultem)
Профессиональный пластик
Семейство пластиков, разработанных
компанией SABIC
Аморфный прозрачный термопласт,
получают реакцией поликонденсации
Цвет – натуральный (бежевый) и черный
Диаметр нити 1,75 мм
Ultem 1010 и 9085 - основные материалы Stratasys
для печати функциональных деталей
Материал
Ultem 1010
Ultem 9085
Плотность, г/см3
1,27
1,34
Предел прочности на разрыв, МПа
64
71,6
Модуль упругости при растяжении, МПа
2770
2200
Прочность на изгиб, МПа
144
115,1
Модуль упругости при изгибе, МПа
2820
2500
Относительное удлинение, %
3,3
6

14.

ОСОБЕННОСТИ СВОЙСТВ ПОЛИЭФИРИМИДА
1. Характеристики PEI ниже показателей PEEK, но стоимость заметно
ниже
2. Низкая воспламеняемость и дымовыделение;
3. Температурный интервал (от -70 до +180 C, до 213 С для Ultem 1010);
4. Стойкий к механическим воздействиям; жесткий;
5. Стабилен в размерах (даже в условиях высоких температур);
6. Податлив к механической обработке;
7. Высокие электроизоляционные свойства;
8. Низкий коэффициент теплового расширения;
9. Устойчив к воде и парам, а также к ультрафиолетовому и энергетическому
излучению;
10. Стойкость к маслам и бензину, спиртам (даже под нагрузкой);
11. Не подвержен воздействию кислот и слабых щелочей.
12. Биосовместимый

15.

ОСОБЕННОСТИ ПЕЧАТИ И ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИЭФИРИМИДА
Хранить в прохладном и темном
1.Как частичная замена металлу
(алюминия) в аэрокосмической отрасли
месте в герметичном пакете
Подготовка – желательна
2.Для беспилотников,
предварительная сушка
3.Изготовления оснастки для формовки,
Повышение адгезии к столику
4.Быстрая печать функциональных
использовать термостойкий скотч
деталей в опытном производстве
Параметры печати
Температура печати
330-380°C
Температура печатного стола
110-120°C
Скорость печати
2 - 30 мм/с
Температура камеры
70°C
Щиток для полугрузовых авто
Корпус системы
охлаждения
Поддержки строятся из того же
материала и удаляются механически
Постобработка
• не клеится
• механическая
Компоненты системы
охлаждения ракеты Atlas V