Alumina 4N predstavlja revolucijo v svetu 3D-natisnjene keramike. Uporabniki lahko zdaj prvič izkoristijo cenovno dostopno proizvodnjo izdelkov iz aluminijevega oksida 99,99-odstotne čistosti.
Tradicionalne metode izdelave keramičnih delov vključujejo drage postopke litja, stiskanja ali brizganja. Ti delovni postopki so običajno oddani v zunanje izvajanje specializiranim izvajalcem ter zahtevajo specializirano opremo in strokovno znanje. Inženirji in proizvajalci, ki potrebujejo le nekaj keramičnih delov so vezani na ceno in postopek, ki postaneta stroškovno učinkovita le pri velikih količinah. Kot pri mnogih drugih aplikacijah, lahko 3D-tisk tudi tu nudi rešitev za te neprijetnosti. Formlabs SLA tiskalniki omogočajo proizvodnjo keramičnih izdelkov izjemno stroškovno učinkovito.
Fleksibilnost oblikovanja pri 3D-tiskanju odpira nove možnosti za inovacije v panogah, ki zahtevajo visoko toplotno in kemično odpornost, kot sta letalska in avtomobilska industrija. V teh aplikacijah lahko pretok zraka ali tekočine izboljšamo že z najmanjšo oblikovno spremembo, pri keramičnih delih pa so te spremembe pogosto omejene z oblikovnimi omejitvami tradicionalnih metod. 3D-tiskanje omogoča izdelavo tehničnih keramičnih delov, ki se lahko uporabljajo v ekstremnih okoljih, ki bi jih bilo nemogoče izdelati s tradicionalnimi postopki izdelave.
Specifikacije materiala Alumina 4N Resin
Izdelki, natisnjeni iz materiala Alumina 4N so primerni za:
- visokonapetostne aplikacije
- termične zaščitne dele
- livarska orodja za litje kovin
- prilagojena orodja za litje in pohištvo za peči
- funkcionalne prototipe, ki zahtevajo visoko temperaturno, kemično ali električno odpornost
Postopek tiska s keramičnim materialom Formlabs Alumina 4N
- Priprava modela in 3D-tisk: Na tiskalnikih Form 3/B/+ se natisne v slojih višine 50 mikronov. Zaradi visoke trdnosti v zelenem stanju je izdelke s platforme iz nerjavečega jekla potrebno odstraniti s pomočjo britvice ali podobnega orodja.
- Pranje: Po tisku je potrebno izdelke oprati v namenski raztopini za čiščenje keramike in mokro pobrusiti podpore. Topilo lahko uporabite tako s Formlabs Finish Kit kot tudi enoto Form Wash.
- Izgorevanje in sintranje: Odvečno topilo s površine odstranite s stisnjenim zrakom, preden dele popolnoma posušite v peči. Nato sledita še fazi izgorevanja in sintranja v namenskih pečeh za žganje keramike.
Ekstremno temperaturno testiranje in rezultati
Aluminijev oksid se tako kot mnoge keramike uporablja pri izjemno visokih temperaturah, ki pogosto presegajo tališče večine kovin, vključno z vsemi jekli in celo nikljevimi superzlitinami. Razumevanje, kako se obnaša pri teh temperaturah, je ključnega pomena in označuje razliko med tem, ali bo del uspel ali ne.
Tališče aluminijevega oksida je nad 2000 °C, vendar se material začne povešati in izgubljati trdnost, preden doseže to točko. Formlabsov TDS priporoča najvišjo delovno temperaturo 1500 °C, vendar je cilj tega poskusa pokazati, da je lahko glede na aplikacijo uspešen pri veliko višjih temperaturah.
Postopek testiranja
Izveden je bil preizkus povešanja palice – tanka, ravna palica, natisnjena s smolo Alumina 4N, je bila obešena med dve fiksni točki, oddaljeni 90 mm narazen, in nato postopno segreta. Z merilnikom višine na granitni mizi je bila izmerjena in zabeležena količina, ki jo je palica spustila pod dve fiksni točki.
Vse palice so bile običajno žgane na podlagi priporočil za izdelke na spletnem mestu Formlabs. Preskušanje povešanja je sledilo doslednemu vzorcu, segrevanje pri 5 °C/min do 400 °C pod ciljno temperaturo in nato 2 °C/min do ciljne temperature, pri čemer se je držalo 2 uri.
Rezultati testiranja
Visokotemperaturno testiranje smole Alumina 4N kaže, da je izjemno odporna proti povešanju. 2,6 mm del se je povesil za manj kot 1° pri 1600 °C, tudi na nepodprtem razponu, ki je več kot 30-krat daljši od višine dela. Če si želite ogledati celotne nabore podatkov, prenesite belo knjigo.
Za dele, ki delujejo pri ekstremnih temperaturah, je smola Alumina 4N popolna izbira in se pri “nizkih” temperaturah pod 1400 °C sploh ne povesi ali deformira. Zaradi tega je poleg drugih lastnosti smole Alumina 4N, kot so izjemna električna odpornost, kemična odpornost in nizka prepustnost, idealna za številne inženirske aplikacije, ki prej niso bile dosegljive za 3D-natisnjene dele.
Za več informacij o Formlabs ponudbi, lahko obiščete našo spletno stran. Ali pa nas kontaktirajte na info@ib-caddy.si ali telefonsko številko 01 566 12 55.
Vir: https://formlabs.com/blog/3d-printing-alumina-4n-resin-extreme-temperatures/