Novinka v 3Dees: kompletné postprocesovanie z DyeMansion s PowerFuse S

Do nášho aplikačného centra v Ostrave sme pridali posledný chýbajúci článok postprocesingového riešenia spoločnosti DyeMansion - PowerFuse S. Táto chemická úprava uzatvára póry 3D tlačených dielov a vytvára hladký, nenasiakavý a ľahko umývateľný povrch. Možno ju použiť napríklad pri výrobe ortopedických alebo protetických pomôcok, šperkov, obuvi, okuliarových rámov alebo dielov interiéru automobilov. Okrem toho DyeMansion zaručuje opakovateľný výstup pri použití jeho kompletnej súpravy - takže sa nemusíte obávať, že vaše diely skončia so širokou škálou odtieňov.

V Českej republike už nájdete tri zariadenia PowerFuse S od spoločnosti DyeMansion. Dve z nich sme nainštalovali u našich klientov a tretie sa nachádza priamo u nás v spoločnosti Paarts Additive v Ostrave.

"Zariadenia sme zakúpili v rámci grantového programu na doplnenie našich vývojových aktivít. Sme súčasťou Národného kompetenčného centra FEIM, kde sa podieľame na viacerých vývojových aktivitách. Jednou z nich je napríklad vývoj mriežkových štruktúr v kombinácii rôznych 3D tlačených materiálov a technológií následného spracovania. Vidíme široké možnosti využitia tlačených mriežkových štruktúr z elastomérových materiálov v kombinácii s odparovanými povrchmi v medicínskych aj priemyselných aplikáciách."

František Hůla, výskum a vývoj, aplikačný inžinier, 3Dees Industries

V článku nájdete aj:

• Ako funguje proces odparovania
• Na čo je odparovanie dobré
• Na čo všetko sa dá PowerFuse S použiť
• Aké sú výhody PowerFuse S oproti konkurencii

Kondenzácia: kľúč k povrchovej úprave

Pri práškovej 3D tlači sú často viditeľné nerovnosti povrchu. Tento materiál vykazuje prirodzenú pórovitosť a absorpciu vody. Preto sa pri následnom spracovaní 3D výtlačkov vykonáva mechanické alebo chemické uzavretie povrchu. Tým sa zlepší kvalita výrobku, ktorý nebude absorbovať vlhkosť.

Mechanické uzatváranie sa vykonáva napríklad tryskaním, pri ktorom sa povrch súčiastky otryská malými plastovými alebo keramickými guľôčkami, ktoré znižujú drsnosť povrchu a zlepšujú vzhľad výtlačkov.

Lepšie výsledky sa dosahujú metódou, pri ktorej sa používajú chemikálie, ktoré reagujú s materiálom - odparovanie. Pri tomto procese sa 3D vytlačené diely umiestnia do špeciálnej klietky, ktorá sa potom vloží do komory stroja. Tam sa diely predhrejú na určitú teplotu, čo spôsobí, že rozpúšťadlo skondenzuje na povrchu dielu. V prípade PowerFuse S je to benzylalkohol vo forme pary.
 

"Je to bezpečná látka. Pri zvýšení teploty na približne 140 °C však reaguje s polyamidom, ktorý je inak pomerne chemicky odolný. Takto ošetrené diely sú potom hladké a odolné voči vode, prachu a nárazom, čo zvyšuje celkovú životnosť dielu."

František Hůla, výskum a vývoj, aplikačný inžinier, 3Dees Industries
 

Táto riadená chemická reakcia prebieha v krátkych cykloch trvajúcich približne 7 až 15 sekúnd. Celý proces sa opakuje približne 12-krát. Výhodou krátkych cyklov je možnosť regulovať počet cyklov, a tým upraviť konečnú povrchovú úpravu výrobku podľa potreby.

Odparovanie: cesta k dlhšej životnosti výrobku

Vaporizácia ponúka celý rad výhod, ktoré z nej robia účinnú technológiu na zlepšenie kvality tlačených dielov:

• Zníženie drsnosti povrchu: vaporizácia odstraňuje drsnosť povrchu, ktorá je často viditeľná na súčiastkach vyrobených práškovými metódami.
• Zlepšenie funkčnosti: uzavretím pórov sa zvyšuje odolnosť voči vode, prachu a nečistotám. Diely sú umývateľné a odpudzujú vodu.
• Zlepšenie mechanických vlastností: Vaporizácia pomáha eliminovať koncentrátory napätia na povrchu, čo zvyšuje odolnosť voči nárazom a zlepšuje celkovú životnosť dielu.

Použitie PowerFuse S: od operačnej sály až po interiér vozidla

V praxi sa zariadenie dá využiť v oblasti medicíny, napríklad na úpravu 3D tlačených lekárskych nástrojov, ktoré sú po odparovaní hladké a bez prachu. Tým sa eliminuje riziko uvoľňovania mikroskopických častíc. PowerFuse S nachádza uplatnenie aj v ortotike a protetike, kde sa 3D tlač používa na výrobu protetických lôžok. Hladký a mäkký povrch zabezpečuje, že lepšie sedí na pahýli, čím sa znižuje trenie a podráždenie.

Za zmienku stoja aj rámy okuliarov, ktoré sa vďaka odparovaniu ľahšie umývajú a sú odolné voči potu. Jednoduché čistenie ocenia aj podrážky topánok. Okrem toho sa v spolupráci s ortopédmi dá vytvoriť zdravotná obuv so stielkami na mieru podľa potrieb pacienta.

V automobilovom priemysle sa zariadenie môže použiť na úpravu 3D tlačených dielov interiéru vozidla. V roku 2022 napríklad NASCAR hľadal riešenie na privedenie chladného vzduchu do kokpitov automobilových pretekárov. Na výrobu týchto dielov umiestnených v čelných sklách automobilov sa použil práve proces čistenia, odparovania a farbenia, ktorý poskytla kompletná linka spoločnosti DyeMansion.

Svoje uplatnenie našiel aj v hodinárskom priemysle. Švajčiarska spoločnosť SEVENFRIDAY nechala pomocou 3D tlače vytvoriť sériu hodiniek FREE-D. A hoci pracovali s materiálom PA11 na báze sivej farby, séria ponúkala hodinky v rôznych farbách.

Pozadu nezostáva ani športové odvetvie. Proces odparovania a farbenia spoločnosti DyeMansion sa použil napríklad na výrobu prvej basketbalovej lopty spoločnosti Wilson vytlačenej 3D tlačou.

PowerFuse S možno použiť aj na výrobu rôznych elastomérových tesnení a prechodov, ktoré môžu ponúknuť lepšie tesniace schopnosti a dlhšiu životnosť.

Udržateľné a ekologické riešenie pre podniky

Medzi výhody PowerFuse S patrí vnútorná nádrž, do ktorej sa rozpúšťadlo po procese odparovania prečerpá späť a opätovne sa použije v ďalšom procese. Tým sa eliminuje potreba zaoberať sa "odpadom" z jednorazovej kazety s rozpúšťadlom, ktorú používajú spoločnosti, ako je napríklad AMT v Spojenom kráľovstve. Od svojich konkurentov sa líši aj možnosťou automatizovaného procesu, vďaka ktorému možno vykonať päť odparovacích cyklov za sebou bez potreby zásahu obsluhy.