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

Materiaalitestausvuorossa BASF PLA PRO1 Black

Materiaalista esittelytarjous -20% 30.09.-14.10.2020

Materiaali verkkokaupassamme

Perinteisen PLA:n puhutuimpia heikkouksia on hauraus. Usein tästä syystä pyritään välttämään PLA:n käyttöä, koska sen ei uskota kestävän mekaanista rasitusta halutuissa käyttökohteissa. Yleensä PLA päädytään korvaamaan ABS tai PC-polymeeristä valmistamalla, mutta näissäkin materiaaleissa on omat haasteensa tulostamisen suhteen. Kun päädytään käyttämään ABS tai PC-polymeerejä, on suositeltavaa hankkia teollisen tason 3D-tulostin lämmitetyllä kammiolla. Tällaisilla ominaisuuksilla varustetut 3D-tulostimet ovat kookkaita ja useasti kankeita käytettävyydeltään, puhumattakaan korkeista materiaalikustannuksista, kun käytettävät filamentit ovat hintavia.

Työkaluvalmistukseen on kehitetty useita materiaaleja ja tässä artikkelissa käsiteltävä “paranneltu” BASF PRO1 PLA pyrkii yhdistämään sitkaampien polymeerien mekaaniset ominaisuudet PLA:n helppoon tulostettavuuteen. PLA:n toinen heikkous on ollut sen matala lämpötilankesto. PRO1 PLA:n vicat lämpöpehmenemispiste on tulostuksen jälkeen 57 °C, mutta uunituksen (päästön) jälkeen voidaan saavuttaa jopa 150 °C vicat lämpöpehmenemispiste. PLA:n riittäessä ei vaadittaisi lämmitetyllä tulostuskammiolla varustettua tulostinta, sillä työt voisi toteuttaa millä tahansa työpöytätulostimella edullisesti ja helposti.

Materiaalin mekaaniset ominaisuudet:

 

Tulostettavuus

Jo materiaalikelalta otettaessa filamentti tuntuu huomattavasti jäntevämmältä, eikä sitä pysty taittelemaan poikki vastaavasti kuten perinteistä PLA:ta.

Suositellut tulostusparametrit:

Koetulostuksissa käytettiin Ultimaker S3 -3D-tulostinta ilman lisäkotelointia. PRO1 ei vaadi alustan tarttumisen parantamiseksi liimaa, mutta tällä kertaa oli käytössä Tesa-paperiliima, sillä se helpottaa kappaleen irroittamista ja suojaa lasia.

Ensimmäisessä koetulosteessa käytössä Cura 4.7, Engineering 0.15mm -profiili ja 0.4mm tulostusydin. Esiasetettuun profiiliin nostettiin 30mm/s oletustulostusnopeutta -> 50mm/s.

 

Kappale kiinnittyi todella hyvin alustaan, eikä nurkissa ollut havaittavissa käpristymiä. Profiilissa oletusasetus alustan kiinnittymiseen on “Brim”. Tässä tapauksessa “Skirt” olisi toiminut oletusasetuksena paremmin.

 

Tulosteessa ei ole havaittavissa juurikaan ongelmakohtia. Tulostusprofiilin lämpötilaa hiukan laskemalla yksityiskohtien toistettavuutta voitaisiin parantaa.

 

Ilmasillat tulostuivat hyvin annetuilla asetuksilla.

 

Työkalun tulostus

Toisena tulosteena valmistettiin yläjyrsimeen harppijigin prototyyppi. Tämän työkalun avulla yläjyrsimellä voidaan toteuttaa työstöä portaattomasti säätyvällä säteellä. Tässä tulosteessa oli käytössä samat asetukset kuin aiemmin tulostetussa testitulosteessa. Kerrosten välisen kestävyyden varmistamiseksi lämpötilaa ei laskettu.

 

Tuloste onnistui ongelmitta, mutta kappaleen irroittamisessa piti käyttää apuna vesihanaa ja juoksevaa kylmää vettä tulostusalustan kääntöpuolella. 

Vinkkinä tähän, suosittelisin tämän materiaalin kanssa käytettäväksi alustaan liimattavia kalvoja, jotka suojelevat tulostusalustan lasia paperiliimaa paremmin. Tulosteen liiallinen tarttuminen voi aiheuttaa lasiin lohkeamia irroitusvaiheessa.

 

Itse tuloste toimi testikäytössä todella hyvin. Jyrsintävaiheessa lämmin puupuru hiukan pehmensi materiaalin keskiaukon reunoja ja aiheutti samalla kulumaa. Tässä käytössä materiaalille voisi harkita artikkelin alkuvaiheessa mainittua lämpökäsittelyä, lämpötilankeston kasvattamiseksi. Lämpökäsittely voi kuitenkin muokata kappaleen mittoja, joten sen toteutusta kannattaa harkita tarvekohtaisesti.

Yhteenvetona näiden testien jälkeen voin hyvinkin uskoa lisääväni tämän materiaalin omaan “suositellut”-listaan. Materiaali on todella helppo tulostaa ja tarttuvuus alustaan on liiankin hyvä.

Materiaalin tietolehtinen (EN/PDF): https://www.ultrafusefff.com/wp-content/uploads/2016/06/BASF-Forward-AM-Ultrafuse-PLA_Pro_1_Product_Onepager_05-02-20_Web.pdf

TDS (EN/PDF): https://www.ultrafusefff.com/wp-content/uploads/2016/06/Ultrafuse_PLA_PRO1_TDS_EN_v3.2.pdf

SDS (EN/PDF): https://www.ultrafusefff.com/wp-content/uploads/2016/06/ULTRAFUSEPLAPRO1_971648_SDS_GEN_00_EN_2-0.pdf

Terveisin,

Keijo Johansson
Tekninen tuki

 

BASF järjestää webinarin missä kerrotaan kokoonpanotyökalujen 3D-tulostuksesta

Webinar järjestetään 22.7. kello 17:00 (16:00 CEST)

Voit kirjautua webinariin tästä linkistä: https://move.forward-am.com/webinar-registration-assembly-tools

 

Hollannin ilmavoimat halusivat parantaa kunnossapidon tehokkuutta 3D-tulostetuilla työkaluilla

Hollannin ilmavoimat omaa laajan valikoiman eri helikoptereita, hävittäjiä sekä rahtikoneita, joiden huoltoon käytetään kustomoituja osia. Näiden osien kanssa työskentely on hankalaa perinteisillä työkaluilla ja ilmavoimat päättivätkin hankkia Ultimakerin 3D-tulostimet erikoistyökalujen valmistukseen.

Katso asiakastarina videomuodossa

Näitä työkaluja käytetään apuna asennuksissa, sekä laadunvalvonnassa. Esimerkiksi joidenkin helikoptereiden osia on vaikea hienosäätää asennuksen jälkeen ja 3D-tulostetun työkalun avulla hienosäätö voidaan tehdä ennen koneeseen asennusta. Tämän avulla asennusaikaa säästetään useita tunteja per kone. Tulostettuja osia käytetään myös sovitetestaukseen ennen lopullisen osan koneistamista.

Ilmavoimien akatemia pitää omaa työpajaa missä opetetaan 3D-tulostamista ja muita valmistustekniikoita. Työpajassa opetetaan insinöörejä ja kunnossapitopuolen oppilaita innovatiiviseen suunnitteluun.

 

 

Voit käydä lukemassa artikkelin kokonaisuudessaan Ultimakerin kotisivuilta: https://ultimaker.com/en/stories/52752-royal-netherlands-air-force-speeding-up-maintenance-with-3d-printed-tools

Volkswagen järjestää Webinarin yhdessä Ultimakerin kanssa missä kerrotaan suuren teollisen valmistajan 3D-tulostustarpeista.

Volkswagen otti käyttöönsä Ultimaker 3D-tulostimet parantaakseen asennusprosesseja valmistamalla jigejä ja muita työkaluja.

Webinar järjestetään tänään 5.9.2017 kello 21:00.

Voit osallistua webinariin osoitteessa: https://www.engineering.com/ResourceMain.aspx?resid=644