News

Tällä kertaa otimme testipenkkiin jo toisen ESD-ominaisuuksilla parannellun materiaalin. Materiaalin lyhenne Olefin Block Copolymer eli OBC on aika harvoille tuttu, joten avataanpa sitä hieman. Olefiini on synonyymi alkeenien hiilivetyryhmälle, hiilen kaksoissidoksia sisältäville yksinkertaisille hiilivedyille. Kyseisen polymeerin monomeerit ovat alkeeneja. Tuotetietoja tarkemmin kaivamalla paljastuu, että siihen on käytetty valtaosin alkeenien kevyintä edustajaa etyleeniä C2H4. Loppuosa eli copolymer (suomeksi seospolymeeri) tarkoittaa vain, että polymeroinnissa on käytetty eri monomeerien sekoitusta. Materiaalia voisi siis kutsua muunnelluksi PE-muoviksi, polyetyleeniksi. Pienet perusmolekyylit tekevät materiaalista kevyttä ja sen tiheys onkin vain 0,95; tämä tarkoittaa että se kelluu vedessä. ESD-ominaisuudet on luotu materiaaliin hiilinanoputkilla seostamalla, samaan tapaan kuin aiemmin esitellyssä ESD-PLA:ssa. Materiaalin pohjahartsi on peräisin kemian alan jättiläiseltä Dow Chemicalilta. 

ESD-OBC materiaalia on saatavana vain 750 g kelalla, jossa filamenttia on alhaisesta tiheydestä johtuen silti saman verran kuin 1000g ABS-kelalla. Tämä tarkoittaa myös sitä, että kelan leveys on 73 mm mikä on liikaa Ultimaker S5:n materiaaliasemalle. Sama ikävä ominaisuus oli myös ESD-PLA materiaalin kelassa. Kaikki 3DXTechin 3DStat-tuoteperheen materiaalit ovat väriltään yksinkertaisesti mustia, todennäköisesti hiiliseostuksen takia.

Koetulostuksessa käytettiin samaa piirilevyjikiä (Kuva 1) mitä ESD-PLA:n kanssa, koska siitä on helppo tarkastaa mittojen paikkansa pitävyys. Tulostus tehtiin AA 0.4 ytimella 0,15 mm kerrospaksuudella, tulostusajaksi tuli 55 min alhaisen suutinnopeuden (50 mm/s) takia. Tulostusalustalla käytettiin valmistajan ohjeiden mukaisesti Magigoon PP-liimaa, jolla malli pysyi hyvin kiinni lasissa. Vaihtoehtoisena kiinnityskeinona mainitaan PE- tai PP-muovinen pakkausteippi, jota ei kokeiltu. Ohjeissa suositellaan myös lämmittämään tulostuskammio 23-60 asteeseen, joten tulostimen kammio pidettiin Curan sallimassa maksimilämpötilassa (50 C.) Valmis malli oli helppo irrottaa alustasta, eli tarttuvuus oli juuri sopiva.

Kuva 1. Tulostuksessa käytetty testimalli, ulkomitat 54 x 35 x 2,5 mm.

Valmiin kappaleen mitat olivat ulkopinnoilta 53,8 x 34,8 x 2,4 mm, joten ESD-PLAsta poiketen tämä materiaali kutistuu tulostettaessa. Koska kutistumaa tapahtui myös Z-suunnassa, kyseessä on materiaalista johtuva mittavirhe. Sama 0,2 mm heitto näkyi myös sisämitoissa. Tämä virhe on kuitenkin helppo kompensoida Curassa “Horizontal Expansion” parametria säätämällä. ESD-OBC tulostuu suhteellisen matalassa lämmössä (175-215 C), mutta alusta pitää lämmittää 60-100 C:hen. Lämpöjen puolesta tämänkin materiaalin pitäisi siis olla hyvin yhteensopivaa eri tukimateriaalien kanssa.

Tämä tulostusmateriaali eroaa aiemmasta ESD-PLA:sta voimakkaimmin mekaanisilta ominaisuuksilta. ESD-Hiilinanoputkiseostus vaikuttaa tekevän materiaalista perusmateriaaliaan jäykempää ja paikoin myös hauraampaa, mutta ESD-OBC osoittautui heti kättelyssä erittäin sitkeäksi, kun eräs kollega väänteli juuri tulostetun kappaleen lähes kaksin kerroin. Mutta tämä ei ollut siitä moksiskaan, kerrokset eivät irronneet toisistaan ja muoto palautui nopeasti. Mitat onkin otettu tuon “stressitestin” jälkeen. Koska perus-OBC on testeissämme osoittautunut erittäin pehmeäksi materiaaliksi, ESD-seostuksen tuoma jäykkyyden kasvu on vain hyväksi eikä ole heikentänyt lujuutta mitenkään. 

Kuva 2. Valmis testituloste.
 

Testitulosteen (Kuva 2) visuaalinen ulkonäkö oli hyvä, ali- tai ylipursotusta ei ilmennyt. Valmiissa tulosteissa on tyylikäs mattapinta, eikä mitään kuitumateriaalien tyyppistä karheaa tekstuuria. Jostain syystä valmistajan sivuilta ei ole saatavissa TDS- ja SDS-dokumentteja ESD-OBC materiaalille, kuten ei myöskään tavalliselle OBC:lle. Tämä saattaa johtua siitä, että materiaali ei ole ollut markkinoilla vielä kovin pitkään. Mutta se on silti kerännyt tässä lyhyessä ajassa paljon kommentteja ja kehuja käyttäjiltään. Itseeni teki erityisen vaikutuksen materiaalin sitkeys ja kestävyys, ESD-PLA olisi varmasti katkennut samanlaisessa “käsittelyssä.”

Kuten aiemmankin ESD-materiaalin yhteydessä, myös tämän materiaalin kanssa on olemassa mahdollisuus, että se kuluttaa messinkisiä tulostussuuttimia paljon käytettäessä. Eli jos haluaa pelata varman päälle, voi käyttää vaikkapa Ultimakerin CC-ydintä.

Linkki TDS- ja SDS-dokumentteihin:
https://www.3dxtech.com/tech-data-sheets-safety-data-sheets/ 

Terveisin,

Aleksis Lehtonen

Support & Service- Maker3D

PLA eli maitohapon polymeeri on jo kaikille tuttu 3D-tulostuksen “perusmateriaali”, jonka suosion takana on ollut jo pitkään helppo tulostettavuus, halpa hinta ja monipuolinen värivalikoima. Otimme verkkokauppaamme jälleenmyyntiin materiaalivalmistaja 3DXTechin tuotteita. Kyseiseltä valmistajalta löytyy ESD-ominaisuuksia sisältävät versiot lähes kaikista muistakin tulostusmateriaaleista osana 3DXSTAT-tuoteperhettä.

Tuote verkkokaupassamme: http://www.3d-tulostus.fi/3DXSTAT-ESD-PLA

ESD-materiaaleista ensimmäisenä meillä otettiin testiin ESD-PLA. Materiaalin värivaihtoehtona on musta. 3DXTechin materiaalikelat ovat hiukan erikokoiset verrattuna Ultimakerin keloihin, joten käytettävyydessä voi olla eroja. Tämä tulee ottaa huomioon varsinkin Material Stationia käytettäessä ja suosittelemmekin tämän kelan tulostamista normaalin kelapidikkeen kanssa. Olemme olleet yhteydessä materiaalivalmistajaan ja myös kapeammat kelat ovat olleet tarkoituksena tuoda myöhemmin markkinoille.

Kuva 1. 3DXTechin 1000g filamenttikela.

Koetulostuksessa haluttiin testata materiaalin mitoissa pysymistä, joten testitulosteeksi valittiin pieni piirilevyille tarkoitettu jigi (Kuva 2.) Malli tulostettiin AA 0.4 ytimellä suositelluilla asetuksilla, eli viipalointi tehtiin Curan Engineering- intent profiililla 0,15 mm kerrospaksuudella, tulostusajaksi tuli 35 min. Tulostusalustalle levitettiin ohuelti Dimafix-yleisliimaa, jolla saatiin hyvä tarttuvuus. Valmis malli irtosi hetkessä alustasta tavallisen PLA-muovin tapaan pikajäähdyttämällä tulostusalustaa kylmällä vedellä.

Kuva 2. Tulostuksessa käytetty testimalli, ulkomitat 54 x 35 x 2,5 mm.

Valmiin kappaleen mitat olivat ulkopinnoilta 54,2 x 35,1 x 2,5 mm, joten pientä laajenemaa tapahtui XY-tasossa. Sisäosan mitat olivat taas 39,9 x 17,8 mm, joten materiaali laajenee tulostettaessa jonkin verran. Nämä mittavirheet voidaan ottaa huomioon ja toteuttaa muutokset 3D-malliin tarvittaessa. ESD-PLA:n lämpötila-asetuksiksi suositellaan hieman tavallista PLA:ta korkeampaa suuttimen lämpötilaa, 210-220 C, sillä ESD-PLA on seostettu hiilellä ja on siten hieman jähmeämpää sulana. Tulostusalustan lämmöiksi suositellaan samaa kuin tavallisella PLA:lla, 25-60 C. Lämpöjen puolesta materiaalin pitäisi siis olla hyvin yhteensopivaa eri tukimateriaalien kanssa. Tulostusalustalle suositellaan käyttämään joko sinistä maalarinteippiä tai hiuslakkaa, mutta itse en käyttäisi kumpaakaan sillä Dimafix toimi loistavasti, kuten todennäköisesti myös Magigoo Original.

Pienenä erikoisuutena mainittakoon mahdollisuus hienosäätää tulosteen pinnan resistanssia tulostuslämpötilaa muuttamalla (Kuva 3.) Jos testauksessa vaikkapa havaitaan kappaleen resistanssi liian suureksi, tulostuslämpötilaa nostamalla resistanssi pienenee.

Kuva 3. Kappaleen pinnan resistanssi tulostuslämpötilan funktiona.

Kuva 4. Valmis testituloste.

Testitulosteen (Kuva 4) visuaalinen jälki oli hyvä, kerrosten tarttuvuus toisiinsa oli hyvä eikä mitään ali- tai ylipursotusta näkynyt. Vaikka SDS-dokumentin mukaan filamentti on seostettu alle 10% määrällä hiilinanoputki-materiaalia, mallin pinnassa ei näy minkäänlaista komposiittifilamenteille tuttua karheaa tekstuuria. Kokonaisuutena tulosteen ulkonäkö on hyvä ja ohuemmalla kerrospaksuudella sitä voi entisestään parantaa kerrosrajojen näkyvyyden pienentyessä. Valmiissa tulosteissa on mattapinta.

Loppuhuomautuksena vielä, että vaikka ko. materiaali onkin matalaseosteinen, se on silti jonkinasteinen komposiittifilamentti. Valmistaja ei suoraan suosittele kulutusta kestävää suutinta, mutta asia on silti hyvä tiedostaa mikäli aikoo tulostaa paljon ESD-materiaaleja. Sama asia pätee todennäköisesti muihinkin saman tuoteperheen materiaaleihin.

Linkki TDS- ja SDS-dokumentteihin:
https://www.3dxtech.com/tech-data-sheets-safety-data-sheets/

Terveisin,

Aleksis Lehtonen

Support & Service- Maker3D