SLS 3D-печать — один из самых продвинутых видов аддитивного производства на сегодняшний день, обеспечивающий высокую точность, хорошее разрешение и отличную прочность. Расходными материалами служат мелкодисперсные полимерные и композитные порошки, предлагаемые и нашей компанией.
Технология SLS 3D-печати основана на послойном спекании полимерных порошков очень мелкой фракции. Спекание осуществляется лазерным лучом, как правило позиционируемым с помощью прецизионного гальванометрического сканатора — системы подвижных зеркал, отклоняющих луч в нужном направлении. Некоторые SLS 3D-принтеры оснащаются сразу несколькими индивидуально позиционируемыми лазерными излучателями для повышения производительности, особенно крупноформатные аддитивные системы.
Стоит такое оборудование значительно дороже сопоставимых по полезному объему экструзионных (FDM) 3D-принтеров, но дает ряд преимуществ. SLS 3D-печать хорошо подходит для работы c инженерными термопластами и позволяет получать очень плотные изделия практически без видимых слоев. Наиболее широко в SLS 3D-печати используются порошки из полиамидов (нейлонов), хотя доступны и другие варианты — термопластичные полиуретаны, полипропилен и даже тугоплавкие суперконструкционные термопласты вроде полиэфирэфиркетона (PEEK).
К расходным материалам предъявляются жесткие требования: они должны быть очень мелкой фракции, как правило с размером частиц в районе пятидесяти микрометров, хотя в некоторых случаях размер может достигать ста микрометров. Разброс по размерам частиц при этом должен быть минимальным, а сами частицы — как можно более близкими к сферической форме. Высокая однородность порошковых материалов способствует повышению плотности и, соответственно, прочности готовых изделий, а также обеспечивает более качественные поверхности.
Получаемые изделия имеют приятные на ощупь, слегка шероховатые поверхности, хотя при желании их можно сгладить химическими или механическими методами — парами растворителей, галтовкой, пескоструйной или вибрационной обработкой. Плотность 3D-печатных изделий высока и зачастую достигает 95%, но благодаря остаточной пористости изделия отлично поддаются крашению, то есть пропитке пигментными растворами.
Что особенно удобно, сам процесс SLS 3D-печати позволяет обходиться без опорных структур. Опорой для нависающих участков служит сам порошок, постепенно наполняющий рабочую камеру по мере построения изделий. Как результат, отпадает необходимость в трудоемком отделении поддержек и снижается количество отходов. Остаточный порошок можно использовать заново после просеивания и смешивания со свежим материалом.
Разработкой и производством таких порошков занимается наше научное подразделение 3D Solutions (НПО «3Д Солюшнс»). На сегодняшний день в нашем каталоге представлены шесть разновидностей — полиамид-11, два варианта полиамида-12, два композита на основе полиамида-12 и термопластичный полиуретан.
Printamid PA11
Полиамид-11, он же нейлон-11 — самый эластичный вариант нейлона, обладающий высокой пластичностью, ударной вязкостью и сопротивлением механической усталости. Этот вариант хорошо подходит для ударопрочных контейнеров и различных гибких деталей, например соединений или защелок.
В сравнении с полиамидом-12 этот вариант обладает меньшей плотностью, поэтому изделия получаются более легкими, что может быть полезно в авиационных приложениях.
Все нейлоны крайне гигроскопичны, но полиамид-11 обладает одними из самых низких показателей, так что набухание при контакте с влагой не так сильно выражено.
Технические характеристики Printamid PA11:
- Температура плавления: 201°C
- Температура размягчения по Вика: н/д
- Модуль упругости при растяжении: 1500 МПа
- Предел прочности при растяжении: 45 МПа
- Относительное удлинение при разрыве: 45%
- Ударная вязкость по Шарпи: н/д
- Ударная вязкость по Шарпи с надрезом: н/д
- Модуль упругости при изгибе: 1200 МПа
- Прочность на изгиб: н/д
- Насыпная плотность: 620 г/л
- Плотность после спекания: н/д
- Средний размер частиц: 47 мкм
Пока что мы предлагаем один вариант полиамида-11 черного цвета под наименованием Printamid PA11 SLS Black.
Printamid PA12
Полиамид-12 или нейлон-12 славится повышенной химической стойкостью и хорошо справляется с органическими растворителями, смазками, гидравлическими жидкостями, жирами, спиртами, маслами, нефтью, бензином и другими горюче-смазочными материалами.
Полиамид-12 демонстрирует повышенную жесткость, но несколько менее тугоплавок, чем нейлон-11, что может быть как недостатком при эксплуатации в горячих средах, так и преимуществом при эксплуатации аддитивных систем с лазерными излучателями малой мощности. Температура плавления — 187°C против 201°C у Printamid PA11, а температура размягчения — около 100°C, так что кипяток этот материал выдержит, по крайней мере кратковременно. Наиболее хорошо для маломощных SLS 3D-принтеров подходит черный вариант, лучше поглощающий излучение, но помимо него доступен и порошок натурального белого цвета, лучше подходящий для окрашивания пигментными растворами.
Еще одно преимущество — низкий коэффициент трения, важный при изготовлении подвижных компонентов механизмов. Гигроскопичность полиамида-12 даже ниже, чем полиамида-11, но все равно довольно высокая, как и у всех нейлонов. Усадка относительно низка, что способствует высокой размерной точности, опять-таки важной при изготовлении механических деталей и стыкующихся компонентов.
Полиамид-12 широко применяется в производстве конструкционных, электроизоляционных и антифрикционных изделий для автомобильной, радиотехнической и приборостроительной промышленности, а также медицинских инструментов и приспособлений.
Технические характеристики Printamid PA12:
- Температура плавления: 187°C
- Температура размягчения по Вика : 100°C
- Модуль упругости при растяжении: 1600 МПа
- Предел прочности при растяжении: 46 МПа
- Относительное удлинение при разрыве: 10%
- Ударная вязкость по Шарпи: 38 кДж/м2
- Ударная вязкость по Шарпи с надрезом: 7,5 кДж/м2
- Модуль упругости при изгибе: 1400 МПа
- Прочность на изгиб: 50 МПа
- Насыпная плотность: 520 г/л
- Плотность после спекания: 940 г/л
- Средний размер частиц: 50 мкм
Порошковый полиамид-12 доступен в дух вариантах — черном Printamid PA12 SLS Black и белом Printamid PA12 SLS Natural.
Printamid PA12GF
Полиамид-12 — жесткий полимер, но если нужна еще более высокая твердость и износостойкость, можно воспользоваться композитом Printamid PA12GF с наполнителем из микроскопических стеклянных сфер.
Модуль упругости такого композита при растяжении и изгибе почти в два раза выше чистого полиамида-12.
Помимо повышенной стойкости к механическим нагрузкам повышается и термическая стойкость.
Технические характеристики Printamid PA12GF:
- Температура плавления: 187°C
- Температура размягчения по Вика : 150°C
- Модуль упругости при растяжении: 3000 МПа
- Предел прочности при растяжении: 46 МПа
- Относительное удлинение при разрыве: 9%
- Ударная вязкость по Шарпи: 36 кДж/м2
- Ударная вязкость по Шарпи с надрезом: 6 кДж/м2
- Модуль упругости при изгибе: 2800 МПа
- Прочность на изгиб: 70 МПа
- Насыпная плотность: 720 г/л
- Плотность после спекания: 1200 г/л
- Средний размер частиц: 50 мкм
Как и стандартный полиамид-12, стеклонаполненный композит предлагается в двух вариантах — черном Printamid PA12GF SLS Black и натуральном белом Printamid PA12GF SLS Natural.
Printamid TPU
Для изготовления мягких и эластичных деталей можно использовать Printamid TPU — термопластичный полиуретан с твердостью 88 по шкале Шора А. Этот эластомер обладает высокой прочностью на разрыв, замечательно поглощает ударные нагрузки и может похвастаться высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению, благодаря чему отлично походит для эксплуатации на открытом воздухе.
Помимо этого термопластичный полиуретан хорошо сопротивляется воздействию масел, бензина, щелочей и некоторых кислот. Материал не просто эластичен, но еще и обладает высоким сопротивлением пластическим деформациям, то есть изделия сохраняют исходную форму после многократных нагрузок на сжатие и изгиб.
Printamid TPU хорошо походит для 3D-печати гибких соединений, амортизирующих элементов, уплотнителей, защитных чехлов, подошв и ортопедических стелек, антифрикционных накладок на спортивный инвентарь и рабочие инструменты.
Технические характеристики Printamid TPU SLS Natural:
- Температура плавления: 160°C
- Температура размягчения по Вика: н/д
- Модуль упругости при растяжении: н/д
- Предел прочности при растяжении: 20 МПа
- Относительное удлинение при разрыве: 400%
- Ударная вязкость по Шарпи: н/д
- Ударная вязкость по Шарпи с надрезом: н/д
- Модуль упругости при изгибе: н/д
- Прочность на изгиб: н/д
- Насыпная плотность: 500 г/л
- Плотность после спекания: н/д
- Твердость по Шор: 88 А
Термопластичный полиуретан пока предлагается в одном варианте белого цвета Printamid TPU SLS Natural.
Остались вопросы? Свяжитесь с нами, и специалисты REC будут рады предоставить подробную консультацию.
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся
Вход через социальные сети