AIM3D presenta il nuovo estrusore CEM-E2 per la stampa 3D di metallo, plastica e ceramica
AIM3D, produttore di stampanti 3D multi-materiale, ha sviluppato una nuova generazione di testine di stampa per il processo CEM (modellazione di estrusione composita) nella prima metà del 2021 . Il nuovo estrusore CEM-E2 è una testina di stampa multimateriale per la produzione additiva in grado di stampare i materiali metallo, plastica e ceramica. AIM3D sta attualmente sviluppando stampanti 3D a granulato più grandi per poter mappare spazi di installazione più grandi e velocità di costruzione ancora più elevate. La presentazione del prodotto è prevista per Formnext 2021 a Francoforte.
L’estrusore CEM-E2 con le sue teste di pressione è abbinato ai gruppi di materiali. L’estrusore è stato progettato per materiali caricati con metallo ( granulato MIM ) con testina di stampa versione “M” (Metalli) . La testina di stampa “P” (Plastics) viene utilizzata per plastiche non caricate e riempite. La testina di stampa “C” (Ceramica) è stata sviluppata per materiali caricati in ceramica ( granulato CIM ) con maggiore abrasione. I nuovi estrusori/teste di stampa sono caratterizzati da una precisione di trasporto notevolmente migliorata. Ciò consente una maggiore qualità della superficie e migliori proprietà meccaniche del componente. La velocità di estrusione potrebbe essere aumentata di oltre il 200%, in modo che ora sia possibile una velocità di costruzione fino a 220 cm³ / h con un ugello da 0,4 mm.
Clemens Lieberwirth, CTO di AIM3D: “Il nuovo sviluppo riguarda l’alimentazione del materiale, nonché un raffreddamento ad acqua opzionale e un supporto migliorato per il sistema di cambio rapido. L’estrusore brevettato CEM-E2 con i suoi parametri su misura per i materiali stabilisce nuovi standard nel processo CEM. “
Il processo CEM consente l’utilizzo di granulati standard
La tecnologia CEM consente l’uso cross-material di un sistema di produzione additiva . Inoltre, spesso è possibile fare a meno dei filamenti e utilizzare invece i granulati convenzionali. Ciò offre un notevole vantaggio di costo ed anche una riduzione dei tempi di assemblaggio del componente.
Sviluppo di un collettore del refrigerante stampato in 3D in PPS GF 40 per Schaeffler
Con il nuovo estrusore CEM-E2, Schaeffler ha ora realizzato uno sviluppo di componenti in PPS GF 40. È stato utilizzato un solfuro di polifenilene (PPS) di Celanese. Oltre a buone proprietà di base come un alto livello di protezione dalla fiamma, il tipo offre un gran numero di viti di regolazione per personalizzare proprietà come conduttività, espansione termica o comportamento di attrito.
La partnership di sviluppo tra AIM3D e Schaeffler ha stabilito il compito di sviluppare un ugello di distribuzione del refrigerante come componente 3D. L’estrusore CEM-E2 è stato anche in grado di stampare lo stesso PPS e, come nello stampaggio a iniezione, per la stampa 3D è stato scelto il PPS GF 40. Normalmente, l’alternativa per la stampa 3D sarebbe stata un PA6 30GF (poliammide), poiché non esiste PPS con fibra di vetro come filamento o polvere per la stampa 3D. Il materiale PPS consente proprietà a temperature più elevate con proprietà meccaniche migliorate e potenziale di costruzione leggera. Anche l’altissima resistenza ai media è decisiva, poiché il PPS assorbe pochissimo l’acqua.
Nuovi modi di utilizzare PPS basati su un processo CEM
I materiali PPS GF 40, chimicamente identici al granulato per stampaggio a iniezione, non sono attualmente disponibili come filamenti per la stampa 3D. Tuttavia, un confronto economico tra i filamenti di PPS disponibili sul mercato e il granulato mostra già il grande potenziale nell’estrusione del granulato, anche se i materiali fossero disponibili. Clemens Lieberwirth: “In un confronto diretto tra PPS come filamento e su base granulare, ci sono vantaggi di costo estremi per il granulato e anche tassi di accumulo significativamente maggiori. I costi di pura produzione del componente (ore macchina + materiale) si aggirano intorno ai 70€, il tempo di stampa intorno alle 12 ore. Le stampanti a filamento avrebbero bisogno di almeno 50 ore con lo stesso spessore dello strato (50 µm). “
PPS come materiale: versatile, dimensionalmente stabile, conduttivo e resistente ai media
Il PPS offre alcune proprietà che altre plastiche, ma anche metalli, non possono ottenere. Il materiale leggero riduce il peso e quindi il consumo di carburante e le emissioni di CO2, e in molte aree il cliente può personalizzare le proprietà del materiale come conduttività, tribologia o stabilità in base alle proprie esigenze. Sono possibili anche combinazioni di queste proprietà che altri materiali non possono offrire. Rispetto ai polimeri più economici, il PPS ha una maggiore resistenza e una minore espansione termica. Allo stesso tempo, il PPS è più resistente all’acqua, all’idrolisi e ai solventi e presenta evidenti vantaggi in termini di isolamento elettrico e termico. Un altro grande vantaggio di PPS è la sua protezione antifiamma “incorporata”. Il PPS è intrinsecamente ignifugo, mentre altri polimeri devono essere dotati di additivi per questo. Tuttavia, questi a volte modificano notevolmente le proprietà meccaniche e hanno la proprietà indesiderabile di poter essere lavati via dal vapore o da detergenti aggressivi. Oltre ad essere ignifugoPPSaltre proprietà favorevoli, senza ulteriori ottimizzazioni. Ciò include un alto punto di fusione di circa 280 ° C, un assorbimento di umidità molto basso e una resistenza chimica molto elevata: a temperatura ambiente non c’è solvente che potrebbe attaccare il PPS. Un altro punto a favore è la conduttività termica ed elettrica. La conducibilità elettrica può essere aumentata aggiungendo additivi e il loro dosaggio in modo che sia possibile qualsiasi resistenza di volume specifica tra 1 e 1015 ohm. La funzione spazia quindi dalla schermatura antistatica a quella conduttiva ed elettromagnetica fino alla protezione contro le scariche elettriche. Questo rende il materiale adatto per strumenti industriali in ambienti che richiedono protezione contro le esplosioni o per custodie per elettronica,
