K-Zeitung за PPprint: Ето как полипропиленът може да бъде успешно отпечатан 3D

Комбинацията, разработена от PPprint от специална PP нишка и подложка за печатащо легло, прави възможно екструзионно 3D отпечатване на PP.

Полипропиленът (PP) е една от най-широко използваните пластмаси с широк спектър от свойства и разнообразни области на приложение. PP е безопасен за храни, безопасен за съдомиялна машина, рециклируем, е един от най-леките материали и има отлични механични и химични свойства. Полипропиленът се използва в много индустрии, например в автомобилната, електрическата, битовата техника, опаковката, хранителната и текстилната промишленост, но също така и в областта на архитектурата и строителството, изкуството и модата, спорта и свободното време, както и в сектора на здравеопазването.

Въпреки огромното промишлено значение на PP и широкия му набор от приложения, екструзионният 3D печат досега е най-често срещаният начин за печат с полилактид (PLA) и акрилонитрил-бутадиен-стирен съполимер (ABS).

Избягвайте недостатъците на PLA и ABS

PLA е на биологична основа, промишлено биоразградима и показва само леко свиване на обема, така че отпечатаните компоненти да не се деформират. Чупливостта на отпечатаните части, изработени от PLA, която се увеличава с времето поради посткристализацията, е основен недостатък за PPprint.

В сравнение с PLA, ABS има по-добри термични свойства, добра устойчивост на атмосферни влияния и по-висока устойчивост на надраскване. Основният недостатък е изпускането на газове при печатане на ABS. И двата материала са склонни да абсорбират вода и поради това трябва да се съхраняват на сухо място и в идеалния случай да се изсушат отново преди печат.

Предимствата на полипропилена вече могат да се използват при 3D печат

Тези много леки и тънкостенни системи за въздуховоди, изработени от полипропилен, бяха 3D отпечатани от P-нишка. Снимка: PPprint

Полипропиленът няма тези недостатъци и в идеалния случай съчетава предимствата на двата материала. Независимо от това, РР се използва рядко при екструзионно базиран 3D печат. Причините за това досега са типично лошата връзка между отделните отпечатани слоеве, недостатъчната адхезия на компонентите към печатащото легло по време на печат и неразрушаващото отлепване на отпечатаните компоненти.

Изследователски екип от университета в Байройт си е поставил за цел да реши тези недостатъци. След няколко години на научни и приложно-технически разследвания успяхте да премахнете споменатите недостатъци. С помощта на комбинаторен подход бяха разгледани вътрешно разработени търговски ПП продукти и РР материали по отношение на техните идеални параметри за печат, механична якост и деформация в компонента. Особено внимание беше отделено на адхезията между отделните слоеве. От тези научни открития могат да се извлекат специфични за материала връзки и да се идентифицират най-добрите РР материали за екструзионно 3D печат.

Разработена е специална подложка за печат

Друг фокус на изследването беше разработването на печатна подложка, съобразена с нишката. С помощта на адаптирана процедура за изпитване адхезията на РР материалите може систематично да се изследва при различни условия. По този начин адхезията на 3D отпечатаните компоненти по време на печат и неразрушаващото отстраняване след печат могат да бъдат решително оптимизирани. Въз основа на тези технически постижения е подаден заявление за съответния патент и PPprint GmbH е основана през 2018 г.

Целта на PPprint GmbH е да създаде и доразвие полипропилен за 3D екструдиран печат. През февруари 2019 г. компанията пусна първата си полипропиленова нишка (P-Filament 721) и иновативната подложка за легло за печат (P-Surface 141). Управляващ директор д-р Кристиан Нойбер, който отговаря за техническото развитие и производството, коментира: „Направихме пробив, като решихме три предизвикателства. Първо, успяхме да оптимизираме нашата P-нишка по отношение на намаленото изкривяване, високо сцепление на слоя и много добри механични свойства. Второ, имахме късмета да имаме ноу-хау за разработване на идеална опора за печатащо легло, върху която PP компонентите се придържат оптимално по време на печат. На трето място, компонентите могат да бъдат премахнати лесно и без разрушаване след завършване. Не е необходимо по-нататъшно последващо лечение. "

3D печатът с PP е също толкова лесен, колкото с PLA или ABS

Стартовият комплект от PPprint улеснява започването с 3D печат с полипропилен. Снимка: PPprint

За успешното навлизане в 3D печат с PP, PPprint GmbH е събрал стартов комплект, състоящ се от макара от P-Filament 721 (диаметър на нажежаема жичка 1,75 mm или 2,85 mm) и разработена за тази цел подложка за печат P-Surface 141.

В отопляемото инсталационно пространство или на отопляемо печатно легло P-нишката показва само ниска деформация и свиване според опита на PPprint и съчетава това с изключително добра адхезия между отделните слоеве. P-нишката прилепва оптимално към опората на печатащото легло по време на 3D печат и по този начин позволява производството на широк спектър от геометрии, без компонентът да се отделя или измества по време на печат.

PPprint е убеден, че с P-Filament всеки оператор на принтер може да произведе много стабилни, здрави и в същото време леки и безопасни за 3D отпечатани PP обекти и компоненти. Освен това P-нишката не абсорбира вода и следователно не е необходимо да се изсушава отделно преди 3D печат.

След завършване частите могат да бъдат премахнати лесно и без разрушаване при повишена температура на печатащото легло и да се използват незабавно без почистване или последваща обработка. Освен това високото качество на повърхността означава, че не е необходимо последващо довършване на повърхността.

Обектите могат да бъдат произведени във всякакъв цвят

3D отпечатани, много стабилни, леки и тънкостенни бутилки с винт, изработени от различни цветни P-нишки. Снимка: PPprint

PP може да се оцвети много ефективно с малко количество багрило и няма абразия на цвета. Това позволява производството на хомогенно оцветени PP нишки, с които могат да бъдат отпечатани всякакви цветни предмети.

„Правим голяма стъпка към създаването на ПП в областта на производството на добавки“, казва Доминик Валтиерер, управляващ директор по маркетинг и управление на продажбите в PPprint GmbH.

PP е доказан и рециклируем материал, който може да се използва повторно в края на жизнения цикъл на продукта. В допълнение към споменатите предимства, PP също е особено устойчив на счупване и полу-гъвкав, което го прави идеален, например, за 3D печат на закрепващи скоби и уплътнителни капачки. В допълнение, PP се характеризира с добра температурна стабилност, ниско съпротивление на триене и добри полупрозрачни свойства. Поради ниската си плътност, PP е идеален и за лека конструкция.

Както подчертава PPprint, P-Filament 721 в комбинация с подложката за печатащо легло P-Surface 141 е не само идеален за частни потребители и образователни институции за производство на отделни продукти, но и за промишлени приложения в областта на прототипирането или за производството на серийни продукти с индустриални 3D- Отлично за принтери.

Можете да намерите оригиналния доклад на началната страница на K-Zeitung.