Anyagkezelési útmutatás additív gyártással foglalkozó cégeknek az Essentiumtól A mai 3D nyomtatók gyártói szabadságot és rugalmasságot követelnek ahhoz, hogy az additív gyártóberendezéseiket ugyanúgy üzemeltethessék, ahogyan a műanyagfröccsöntő gépeket és a CNC-szerszámgépeket. Ezzel a szabadsággal azonban együtt jár a megfelelő anyagválasztás kihívása is, amely alapvetően meghatározza a nyomtatott alkatrészek tulajdonságait.
A kihívások abból adódnak, hogy műanyagalakítók közössége és a 3D nyomtatással foglalkozók között hiányzik a tudásmegosztás, az ismeretanyag átadása, illetve a szálerősítésű anyagok 3D nyomtatásához szükséges, különleges felszerelések hiánya. Az alábbiakban néhány irányelvet közlünk az anyagválasztással kapcsolatban, és tanácsot adunk a megfelelő felszerelésekkel kapcsolatban az Ön gyártóüzemében. A POLIMEREKBEN ELŐFORDULÓ NEDVESSÉG JELENTETTE KIHÍVÁSOK
A túlzott szálképződés vagy a durva felületminőség általában nedvesség jelenlétére utalnak a szálon, erősen rontják a polimer viszkozitását (a víz bizonyos polimerekre lágyítószerként hat). A nedvesség jelenlétében okozott további változások láthatatlanok. A poliésztert tartalmazó, polikondenzációs polimerek (PETG, PCTG, PLA), a poliamidok (nejlonok), a poliéter (POM) és a polikarbonátok hajlamosak a hidrolitikus lebomlásra. Ha az anyagot felhevítik (jellemzően melegalakításkor), túlzott nedvesség jelenlétekor a polimerláncok feldarabolódnak (láncszakadás) kisebb molekulatömegű darabokra. Ez nagymértékben rontja az ütésállóságot, a szakadási nyúlást, szakítószilárdságot, a szívósságot,
62
NEW technology
ezért rendkívül fontos az alapanyagokat száraz helységben tárolni és a nyomtatóba adagolni. NEDVESÍTÉS, SZÁRÍTÁS
A nedvesség alapvetően kétféleképpen jut be a polimerek szerkezetébe: abszorpció és adszorpció útján. Az abszorpció a vízmolekulák diffúzióját jelenti a poláros polimerek rácsszerkezetébe Az adszorpció a vízmolekulák adhézióját jelenti, amikor megtapadnak a polimer felszínén, ezzel a poláros és nem poláros polimereknél egyaránt előfordul. A 3D nyomtatásnál használt, hőre lágyuló polimerek túlnyomó többsége poláros és higroszkopikus, tehát egyaránt képes a környező levegő nedvesség tartalmát mind abszorbeálni, mind adszorbeálni. A nedvesség polimerbe jutásához hasonló folyamattal lehet onnan eltávolítani, kiszárítani. A nedvesség eredetileg azért diffundálódott a polimerbe, mert koncentrációs gradiens túl magas volt ahhoz, hogy száraz környezeti levegő diffundálódjon be a száraz polimerbe. A diffúziós folyamat megfordításához meg kell fordítani a koncentrációs gradienst: helyezze a nedvességgel teli polimert száraz környezetbe. Ez alapvetően háromféleképpen lehetséges: forró levegős szárítással, szárítószerrel vagy vákuum segítségével történő szárítással.
