Ako dodávateľ súčastí modelov pre 3D tlač som bol na vlastnej koži svedkom rastúceho dopytu po dieloch, ktoré odolajú rôznym chemickým prostrediam. V mnohých priemyselných odvetviach, ako je automobilový priemysel, letecký priemysel a chemické spracovanie, musia byť 3D tlačené diely vysoko odolné voči chemikáliám, aby sa zabezpečila dlhodobá funkčnosť a bezpečnosť. V tomto blogu sa podelím o niekoľko účinných stratégií, ako urobiť časti 3D tlačených modelov odolnejšie voči chemikáliám.
Výber správnych materiálov
Výber materiálu je základom pre vytvorenie chemicky odolných 3D tlačených dielov. Rôzne materiály majú rôzne vlastnosti chemickej odolnosti.
ABS plast
ABS (akrylonitrilbutadiénstyrén) je populárny termoplast používaný v 3D tlači. Ponúka dobré mechanické vlastnosti a určitú úroveň chemickej odolnosti. nášSlužba 3D tlače Rapid Prototyp z ABS plastuposkytuje vysoko kvalitné ABS diely. ABS má slušnú odolnosť voči mnohým bežným chemikáliám, ako je voda, alkoholy a niektoré slabé kyseliny a zásady. Môže však byť napadnutý rozpúšťadlami, ako je acetón a niektoré silné oxidačné činidlá. Na zvýšenie jeho chemickej odolnosti je možné počas procesu 3D tlače pridať aditíva. Napríklad pridanie malého množstva plniva odolného voči chemikáliám môže zlepšiť jeho schopnosť odolávať drsnejšiemu chemickému prostrediu.
Živica
Živicová 3D tlač si v posledných rokoch získala výraznú obľubu.Živicové diely pre 3D tlačponúkajú vysokú presnosť a hladkú povrchovú úpravu. K dispozícii sú rôzne typy živíc a niektoré sú špeciálne formulované na chemickú odolnosť. Napríklad živice na báze epoxidu majú vo všeobecnosti dobrú odolnosť voči širokému spektru chemikálií vrátane kyselín, zásad a rozpúšťadiel. Počas procesu vytvrdzovania vytvárajú hustú a zosieťovanú štruktúru, ktorá pôsobí ako bariéra proti prenikaniu chemikálií. Pri výbere živice pre aplikácie odolné voči chemikáliám je dôležité zvážiť špecifické chemikálie, ktorým bude diel vystavený, a vybrať živicu s vhodnými vlastnosťami odolnosti.
SLA 3D Printing ABS Resin diely
nášSLA 3D Printing ABS Resin dielykombinujú výhody ABS a živicovej 3D tlače. Tieto časti môžu byť prispôsobené tak, aby mali zvýšenú chemickú odolnosť. Použitím pokročilej technológie SLA (stereolitografie) môžeme vytvárať diely s jednotnejšou štruktúrou, čo je výhodné pre chemickú odolnosť. Živica použitá pri SLA 3D tlači dielov zo živice ABS môže byť formulovaná tak, aby mala lepšiu odolnosť voči chemikáliám v porovnaní s tradičnými materiálmi ABS.
Povrchové úpravy
Aj keď má základný materiál určitú úroveň chemickej odolnosti, povrchové úpravy môžu ďalej zlepšiť schopnosť dielu odolávať chemikáliám.
Náter
Aplikácia chemicky odolného náteru je jedným z najúčinnejších spôsobov zvýšenia chemickej odolnosti. K dispozícii sú rôzne typy náterov, ako sú epoxidové nátery, polyuretánové nátery a fluórpolymérové nátery. Epoxidové nátery poskytujú dobrú priľnavosť a odolnosť voči mnohým chemikáliám vrátane rozpúšťadiel a korozívnych látok. Polyuretánové nátery ponúkajú okrem chemickej odolnosti aj vynikajúcu odolnosť proti oderu. Fluórpolymérové povlaky, ako je PTFE (Polytetrafluóretylén), majú extrémne nízku povrchovú energiu a sú vysoko odolné voči širokému spektru chemikálií, vrátane silných kyselín a zásad. Pri nanášaní náteru je dôležité zabezpečiť správnu prípravu povrchu, aby sa dosiahla dobrá priľnavosť medzi náterom a 3D tlačenou časťou.
Pasivácia
Pasivácia je proces bežne používaný pre kovové 3D tlačené diely. Zahŕňa ošetrenie povrchu dielu chemickým roztokom, aby sa vytvorila tenká ochranná vrstva oxidu. Táto vrstva oxidu pôsobí ako bariéra proti korózii a chemickému napadnutiu. Napríklad 3D tlačené diely z nehrdzavejúcej ocele môžu byť pasivované, aby sa zlepšila ich odolnosť voči hrdzi a chemickej korózii. Proces pasivácie zvyčajne zahŕňa ponorenie dielu do roztoku na báze kyseliny dusičnej na určitý čas, po ktorom nasleduje dôkladné opláchnutie.
Optimalizácia procesu tlače
Samotný proces 3D tlače môže mať vplyv aj na chemickú odolnosť dielov.
Parametre tlače
Úprava parametrov tlače môže pomôcť vytvoriť hustejšiu a jednotnejšiu štruktúru, čo je prospešné pre chemickú odolnosť. Napríklad pri tlači FDM (Fused Deposition Modeling) môže zvýšenie hustoty výplne znížiť pórovitosť dielu, čím sa stane menej náchylný na prenikanie chemikálií. Pri tlači SLA môže optimalizácia času a intenzity expozície zabezpečiť správne vytvrdnutie živice, výsledkom čoho je zosieťovaná a chemicky odolnejšia štruktúra.
Post - Processing
Kroky po spracovaní, ako je žíhanie, môžu zlepšiť chemickú odolnosť 3D tlačených dielov. Žíhanie zahŕňa zahriatie dielu na určitú teplotu a následné pomalé ochladenie. Tento proces uvoľňuje vnútorné napätie v diele a môže zlepšiť jeho mechanické a chemické vlastnosti. V prípade termoplastických dielov môže žíhanie zlepšiť kryštalinitu materiálu, čo často vedie k lepšej chemickej odolnosti.
Testovanie a kontrola kvality
Pred dodaním 3D tlačených dielov zákazníkom je nevyhnutné vykonať dôkladné testovanie, aby sa zabezpečilo, že ich chemická odolnosť spĺňa požadované normy.
Testovanie chemického ponorenia
Jednou z najbežnejších testovacích metód je testovanie chemickým ponorením. 3D tlačené diely sa ponoria do cieľových chemikálií na určitú dobu a následne sa vyhodnotia ich fyzikálne a mechanické vlastnosti. Napríklad zmeny hmotnosti, rozmerov, tvrdosti a vzhľadu povrchu môžu indikovať stupeň chemického napadnutia. Porovnaním vlastností dielov pred a po ponorení vieme určiť, či diely majú dostatočnú chemickú odolnosť.
Analytické techniky
Pokročilé analytické techniky, ako je Fourierova transformačná infračervená spektroskopia (FTIR) a skenovacia elektrónová mikroskopia (SEM), možno použiť na analýzu chemického zloženia a štruktúry 3D tlačených dielov pred a po chemickej expozícii. FTIR dokáže identifikovať zmeny v chemických väzbách v materiáli, zatiaľ čo SEM môže poskytnúť podrobné informácie o povrchovej morfológii a akýchkoľvek znakoch chemického poškodenia.
Záverom možno povedať, že zvýšenie chemickej odolnosti častí 3D tlačených modelov si vyžaduje komplexný prístup, ktorý zahŕňa výber materiálu, povrchové úpravy, optimalizáciu procesov a prísne testovanie. Ako dodávateľ dielov na modely pre 3D tlač sme odhodlaní poskytovať vysokokvalitné diely odolné voči chemikáliám, aby sme splnili rôznorodé potreby našich zákazníkov. Ak potrebujete 3D tlačené diely s vynikajúcou chemickou odolnosťou, pozývame vás, aby ste nás kontaktovali kvôli obstarávaniu a ďalšej diskusii. Tešíme sa na spoluprácu s vami pri hľadaní najlepších riešení pre vaše špecifické aplikácie.
Referencie
- ASTM International. (20XX). Štandardné skúšobné metódy na hodnotenie chemickej odolnosti plastov.
- Callister, WD a Rethwisch, DG (2011). Materiálová veda a inžinierstvo: Úvod. Wiley.
- Gibson, I., Rosen, DW, & Stucker, B. (2015). Aditívne výrobné technológie: 3D tlač, rýchle prototypovanie a priama digitálna výroba. Springer.
