PPS bertetulang serat karbon sebagai alternatif untuk mengintip

Aplikasi perindustrian untuk termoplastik kejuruteraan seperti PC dan termoplastik prestasi tinggi seperti mengintip. Dalam bentuk filamen bercetak 3D, bahan -bahan ini menawarkan alternatif ringan kepada logam seperti keluli dan aluminium dalam industri seperti aeroangkasa dan tenaga. Memperkukuhkan plastik berprestasi tinggi ini dengan bahan tambahan dapat meningkatkan prestasi mereka. Sebagai contoh, gentian karbon pendek menambah kekuatan dan kekakuan dan boleh ditambah kepada plastik kejuruteraan rendah hingga sederhana serta plastik berprestasi tinggi. Selagi muncung pencetak 3D boleh mengendalikan bahan -bahan yang kasar, komposit ini boleh dicetak seperti termoplastik biasa. Kelemahan utama kepada komposit berprestasi tinggi, seperti mengintip bertetulang, adalah kos tinggi perkakasan percetakan 3D yang diperlukan. Bahan-bahan ini memerlukan suhu penyemperitan dan ruang yang sangat tinggi, dan harga perkakasan yang betul (sering dalam julat enam angka) sering mengimbangi manfaat keseluruhan kos teknologi percetakan plastik 3D.

Apa itu PPS?

Polifenilena sulfida (PPS) adalah termoplastik separuh kristal yang boleh dikategorikan sebagai plastik berprestasi tinggi bersama-sama dengan bahan-bahan seperti mengintip dan pei. Berbanding dengan termoplastik standard dan kejuruteraan, dan retardan api. Walau bagaimanapun, harta yang paling diingini adalah rintangan kimia yang sangat baik: PPS adalah tahan terhadap banyak asid, pangkalan, pelarut, dan beberapa agen pengoksidaan yang kuat (di bawah keadaan tertentu). Untuk pengoksidaan yang kuat seperti klorin dioksida, lapisan atau lapisan mungkin diperlukan. Oleh kerana sifat yang diingini dan harga yang menggalakkan berbanding PEEK, PPS mempunyai pelbagai aplikasi dalam pelbagai industri. Ciri-ciri mekanikal dan kimianya menjadikannya berguna dalam pemprosesan automotif, tenaga dan kimia, sementara kelembutan api dan sifat-sifat yang memukau diri menjadikannya bahan pilihan untuk komponen elektrik dan elektronik seperti peranti SMT, perumahan motor dan meterai transistor. Bukan sahaja mengagumkan dari sudut pandangan termoplastik, PPS sering digunakan sebagai alternatif sebenar untuk logam seperti keluli dan aluminium. Kestabilan terma dan rintangan kimia yang sangat baik membolehkannya digunakan dalam persekitaran kimia yang keras, sementara penentangannya terhadap kakisan dan kesan cecair automotif adalah luar biasa. sebagai gentian karbon pendek atau serat kaca untuk membentuk komposit. Malah, PPS lebih kerap dijual sebagai bahan "diisi" daripada yang tidak terisi. Menurut para penyelidik, "penambahan karbon dapat meningkatkan sifat-sifat mekanikal, sifat tribologi, integriti struktur pasca api, dan kekonduksian elektrik/haba ...... PPS campuran dan komposit."

PP bertetulang serat karbon boleh digunakan dalam aplikasi yang serupa dengan PPS yang tidak terisi. Walau bagaimanapun, ciri -ciri mekanikal yang lebih baik menjadikannya bahan yang sesuai untuk komponen seperti alat, jig dan komposit lekapan.

PPS Percetakan 3D

PPS, kedua-dua bentuk yang tidak terisi dan komposit, menawarkan cara yang cukup baik untuk mencetak 3D bahagian termoplastik berprestasi tinggi. Ini dimungkinkan oleh suhu cetak sekitar 320 ° C, yang tinggi tetapi tidak terlalu tinggi.

Walaupun suhu penyemperitan 320 ° C adalah di luar keupayaan kebanyakan pencetak 3D FFF, ia jauh lebih rendah daripada ~ 400 ° C yang diperlukan untuk mengintip cetak 3D. (Mengintip juga memerlukan suhu ruang yang sangat tinggi.) Akibatnya, bahagian PPS kurang tahan suhu daripada mengintip bahagian, tetapi mereka masih boleh digunakan dalam menuntut aplikasi sehingga ~ 230 ° C. Jenis pencetak 3D yang diperlukan untuk mencetak PPS adalah di antara pencetak FFF gred perindustrian dan pencetak FFF suhu tinggi khusus. Pencetak gred pengeluaran yang boleh dipercayai sekitar $ 10,000, manakala mesin suhu tinggi terkini seperti Stratasys Fortus 450mc berharga sekitar $ 150,000, yang boleh menjadi mahal untuk SMB. Apabila mencetak PPS bertetulang serat karbon, ketahanan kepala cetak mesti dipertimbangkan sebagai tambahan kepada suhu, kerana serat pendek dipotong lebih kasar daripada substrat termoplastik dan oleh itu boleh merosakkan perkakasan tembaga biasa. Permukaan binaan yang sesuai untuk PPS adalah lembaran PEI, dengan katil cetak yang dipanaskan hingga kira -kira 80 ° C. Untuk bahagian PPS bercetak 3D yang kompleks dicetak pada extruders ganda, bahan ini serasi dengan bahan sokongan PVA. PPS bercetak 3D yang diperkuat dengan serat karbon sesuai untuk aplikasi seperti prototaip fungsional, perkakas untuk pencetakan dan proses lain, dan bantuan pembuatan seperti lekapan. Industri yang menggunakan filamen PPS bertetulang termasuk automotif, kereta api, dan aeroangkasa. Sistem pembuatan tambahan yang berprestasi tinggi, kos rendah yang membolehkan lebih banyak pengguna mencetak 3D dengan PPS. Sebagai contoh, Faktor Ultimaker 4, yang bermula pada bulan Mei 2024, mempunyai teras cetak yang sangat tahan lelasan yang mampu mencetak pada suhu sehingga 340 ° C-cukup untuk mencetak PPS bertetulang serat karbon dan banyak termoplastik kejuruteraan. Sistem moden seperti Faktor 4 adalah unik kerana mereka berada di pasaran pertengahan. Walaupun keupayaannya untuk mencetak bahan-bahan prestasi yang benar-benar tinggi seperti PPS bertetulang serat karbon, Faktor 4 berharga lebih tinggi di sepanjang garis pencetak 3D desktop gred profesional yang biasa daripada pencetak 3D mengintip suhu tinggi. Untuk memenuhi keperluan pengguna dalam industri seperti elektronik dan automotif, Ultimaker juga telah membangunkan bahan kompositnya sendiri, Ultimaker PPS CF, khususnya untuk digunakan dengan faktor 4. Bahan ini menawarkan aliran yang konsisten dan sifat bahan yang ideal, yang dirumuskan untuk menyampaikan prestasi tinggi dan kemudahan percetakan. Gabungan pencetak dan bahan juga mencapai ketepatan dimensi yang sangat baik dengan pengecutan minimum berbanding dengan mengintip. Seperti bahan-bahan PPS serat karbon yang lain, Ultimaker PPS CF sangat disyorkan untuk prototaip berfungsi dan pembuatan komponen tidak langsung, tetapi rintangan kimia dan haba yang sangat baik membuka jalan bagi pelbagai aplikasi, termasuk bahagian akhir penggunaan. PPS-CF yang dirumuskan Ultimaker adalah api-retardant (V0-94) dan menjamin warpage rendah di bahagian besar, menjadikannya perlawanan yang baik untuk filamen PPS CF yang lain. PPS-CF yang dirumuskan oleh Ultimaker adalah retardant api (V0-94) dan juga menjamin warpage rendah di bahagian besar, membezakannya dari pembekal filamen PPS CF yang lain.

Komponen aplikasi utama adalah:

Pengikat Pengangkutan Udara

Kurungan ini digunakan untuk mengikat dengan selamat Air Cargo atau dengan selamat memuat komponen dalam pakej udara. Oleh itu, ia mestilah tahan suhu, sangat teguh dan stabil, dan tahan terhadap bahan kimia - keperluan aplikasi semua boleh dipenuhi dengan PPS cf. Satu lagi kelebihan pembuatan bahan tambahan ialah reka bentuk boleh disesuaikan secara berulang dan, terima kasih kepada bahan -bahan yang digunakan, semua lelaran dapat memenuhi pensijilan yang diperlukan.

Injap pam tekanan tinggi

Jenis injap pam ini dipasang di kereta api yang mengangkut cecair atau bahan kimia. Walau bagaimanapun, kerana ia telah menjadi komponen usang (tidak lagi dalam pengeluaran), keseluruhan pemasangan pam perlu diganti dengan kos sekitar € 5,000. Menggunakan PPS CF, kini boleh dicetak 3D, jadi ia masih memenuhi piawaian UL94 V0 untuk ketidakmampuan dan juga boleh digunakan dengan asid panas.

Pendakap sensor

Kurungan mudah ini digunakan pada garisan pengeluaran dan di sekitar padang untuk cepat melancarkan sensor, kamera atau sambungan yang diperlukan. Mengutamakan komponen untuk menahan beban yang melampau apabila digunakan di luar rumah, termasuk keadaan cuaca, rintangan kesan atau keadaan kebakaran

Kemungkinan baru

PPS bertetulang serat karbon adalah bahan prestasi tinggi untuk beberapa aplikasi perindustrian yang paling menuntut. Sesetengah pengguna akhir pembuatan bahan tambahan mungkin percaya bahawa mereka memerlukan bahan dan perkakasan yang paling mahal untuk mencapai kualiti gred kejuruteraan dan tahap kebebasan reka bentuk yang tinggi. Walau bagaimanapun, Ultimaker Factor 4 dan bahan -bahan PPS CF yang dirumuskan secara khusus menunjukkan bahawa ini tidak lagi berlaku.

Kemungkinan baru

PPS bertetulang serat karbon adalah bahan prestasi tinggi untuk beberapa aplikasi perindustrian yang paling menuntut. Sesetengah pengguna akhir pembuatan bahan tambahan mungkin percaya bahawa mereka memerlukan bahan dan perkakasan yang paling mahal untuk mencapai kualiti gred kejuruteraan dan tahap kebebasan reka bentuk yang tinggi. Walau bagaimanapun, Ultimaker Factor 4 dan bahan -bahan PPS CF yang dirumuskan secara khusus menunjukkan bahawa ini tidak lagi berlaku.