Kémiai polírozás

Új felületkezelési lehetőség 3D nyomtatott alkatrészekhez

Hazánkban egyre több cég vásárol ipari additív gyártástechnológiát alkalmazó berendezést a gyors megtérülés és a precíz munkavégzés reményében. Ezek a gépek a gyártóméretet, az alapanyagválasztékot és a felbontást tekintve sokfélék, ám az összes hőre lágyuló polimert használó 3D nyomtató – legyen az FDM, SLS, FFF vagy akár MJF technológiájú, – megegyezik egy alapvető dologban: a nyomtatott rétegek láthatóságában.

A jelenség bizonyos esetekben, például az XY síkra merőleges kialakítási részletnél, nem érhető tetten. Ám egy döntött, vagy íves felület 3D nyomtatásánál, azonnal feltűnik a szemmel látható rétegrend.

Mindemellett a por alapanyagot használó berendezéseknél egy másik sajátosság is jelentkezik: a tapintható felületi érdesség.

A fent leírt két jelenség, azaz a látható rétegződés és a porózusságból adódó intenzív felületi érdesség egyfelől esztétikai probléma, másfelől például sterilizálandó, vagy tisztításra szánt alkarész gyártása esetén, akár kritikus tényező is lehet használhatóság szempontjából.

Utókezelés hagyományos módszerekkel

Többféle módszer létezik ezek kiküszöbölésére. A legelterjedtebb az alkatrész megcsiszolása, amivel anyagot vesznek el a darabból. Egy másik megoldás során csiszolás előtt szórógittel kiegyenlítő réteget hordanak fel az alkatrészre, amely önmagában képes elfedni az egyenetlenségeket. Ezek a módszerek addig működőképesek, amíg a méretpontosság nem szenved csorbát. Egy gyakorlott szakember képes lehet pár század mikronos pontossággal eldolgozni a felületi egyenetlenségeket, ám ez mind időben, mind költségben hatalmas többletet jelenthet. Mindemellett így egy többszáz alkatrészből álló sorozatnál az ismétlési pontosság nem garantálható. Sok esetben sem az idő, sem a költség nem hagyható figyelmen kívül, hiszen az adott koncepciónak akár már másnapra a döntéshozók, vagy befektetők elé kell kerülnie. Nem is beszélve arról, hogy egy gyártósori alkarész nem késlekedhet a fényezés miatt.

Ma már alapvető igény, hogy egy ipari additív gyártóberendezéssel készített alkatrész olyan mechanikai minőséget produkáljon, mint egy fröccsöntéssel készült darab. A sorozatgyártásban elvárt ismétlési pontosság biztosítható az általunk forgalmazott ipari 3D nyomtató berendezésekkel.

A felvevőpiac az elmúlt időszakban eljutott arra a szintre, ahol a minőségi elvárások a felületkezelés kapcsán sem kisebbek, hiszen egy dinamikusan fejlődő cég életében nem lehet lassú, félkész, vagy akár költséges megoldással szolgálni.

BLAST kémiai polírozás: PostPro3D-vel

Erre az igényre fejlesztette ki az Additive Manufacturing Technologies a PostPro3D berendezéseknél használt kémiai polírozást, a BLASTTM eljárást (Boundary Layer Automated Smoothing Technology, azaz Automatizált Határréteg Simítási Technológia), amelyet mi házon belül csak „selymesítésnek” hívunk. Ez a kifejezés jól ábrázolja a technológia nyújtotta lehetőséget, ugyanis a gép használata után a kezelt darab felülete valóban csillogóbb és kiegyenlítettebb lesz.

A folyamat során a PostPro3D az adott alapanyagnak megfelelő, előre definiált programot futtatja végig, legyen szó bármilyen hőre lágyuló polimerről. Ez lehet akár PLA, ABS, ASA, ESD-ABS, ULTEM, poliamid (PA6, PA11, PA12), tűzgátló adalékkal kevert poliamid (FRPA), szénszállal – vagy üvegszállal töltött poliamid (PACF, PAGF), TPU, TPE, vagy akár PP. A fenti felsorolás tovább is folytatható, hiszen a berendezés számtalan beállítási lehetőséggel rendelkezik, ezzel pedig a saját felhasználási igényekhez lehet igazítani az eljárást.

AMT PostPro3D berendezés

Fröccsöntéshez közeli felületi minőség

A gép teljes mértékben automatizált, tehát az alkatrészek be- és kihelyezésén kívül pusztán el kell indítani az érintőképernyőn a folyamatot. A BLASTTM eljárás kiegyenlíti az alkatrészek felületi egyenetlenségeit, akár belső üregekkel és más, nem látható alaksajátosságokkal rendelkező, összetett geometriák esetén is. Az eljárás reprodukálható eredményeket nyújt, anélkül, hogy a 3D nyomtatott alkatrészben számottevő méreteltérést okozna. Ezzel a megoldással fröccsöntéshez közeli felületi minőség érhető el, javítva a felületi érdességet, érzékletesebbé téve a textúrázottságot, és nem utolsó sorban erősítve a mechanikai tulajdonságokat.

Az eljárás minden termoplaszt esetén működhet, csak a megfelelő beállításokat kell alkalmazni a legoptimálisabb eredmény eléréséhez.

A VARINEX Zrt.-nél már számos saját tapasztaltot gyűjtöttünk, így magabiztosan tudunk ABS, ULTEM és PA alkatrészeket is utókezelni.

Az eljárás teljes mértékben gyártófüggetlen, így működőképes a Stratasys FDM alapanyagokkal, az EOS SLS porokkal, a legtöbb FFF filamenttel, és akár a HP MJF poraival is.

A PostPro3D fő alkalmazási területei

A PostPro3D legjobban három fő területen alkalmazható. Az egyik ezek közül az olyan felhasználás, ahol magasak az esztétikai elvárások, akár a fröccsöntéshez közelítő minőségre van igény. A másik potenciális terület az, ahol a sterilizálhatóság, illetve tisztíthatóság kritikus szempont, ugyanis a gépből kikerülő darabok már alapból is sterilek, ami óriási termékelőnyt biztosít orvostechnikai eszközök gyártásánál. Az AMT PostPro3D PRO berendezése az egyetlen egészségügyi minősítéssel ellátott utókezelő berendezés 3D nyomtatott alkatrészekhez. Végül a harmadik terület a mechanikai tulajdonságok növelése. Mivel a BLASTTM eljárás során az alkatrészek legkülső határrétegeit dolgozza el a gépben cirkuláló vegyszergőz, amely a rétegek közti adhéziót nagyban segíti, szinte teljesen egyesítve azokat. Ebből fakadóan számottevően javul az utókezelt darab mechanikai terhelhetősége. A fenti három igény akár egyszerre is jelentkezhet, így több méretben és eltérő tudással is elérhetőek a PostPro3D berendezések. Ezek mindegyike könnyedén integrálható a gyártási folyamatokba, csökkentve az átfutási időket és a projektköltségeket. A fent bemutatott kémiai polírozásra tervezett PostPro3D berendezéseket hazánkban, Veszprémben szerelik össze.

HP MJF PA12 alapanyag utókezelés előtti és utáni felületi érdesség értékei

Felületkezeltesse 3D nyomtatott alkatrészeit a VARINEX-nél

A BLASTTM eljárás bárki számára elérhető szolgáltatásként a VARINEX Zrt-nél, amely közel 30 év szakmai tapasztalatával folyamatosan törekszik arra, hogy a legfrissebb megoldásokat nyújtsa ügyfeleinek. Attól függetlenül, hogy alapvetően nálunk EOS és Stratasys berendezéseken folynak a gyártások, fogadunk harmadik féltől származó alkatrészeket is felületkezelésre. Külön kiemelendő, hogy a HP Multi Jet Fusion alkatrészeinek „selymesítése” szignifikánsan képes megnövelni a felület tömörségét, ezzel javítva a mechanikai tulajdonságait és egyúttal az esztétikai minőségét is.

Amennyiben szeretne bővebb információt a berendezésről, vegye fel velünk a kapcsolatot!