Témata
Zdroj: Elvira

Vyhřívaná komora zlepšuje pevnost 3D výtisku

Každý uživatel 3D tiskáren, i ten s minimem zkušeností, jistě ví, že do výsledku tiskového procesu promlouvá mnoho faktorů. Když vyjmenujeme alespoň ty základní, je to už samotný výběr materiálu, tiskové parametry, výrobce filamentu, zkušenosti tiskaře a okolní teplota. A právě poslednímu zmíněnému parametru se budeme v tomto článku věnovat.

Pavel Sequens

Pavel působí ve společnosti Elvira/ABC3D od roku 2017 jako produktový specialista 3D tisku. 

Reklama

Výrobce uvádí u konkrétní tiskárny vždy široké portfolio materiálů, které lze k tisku použít. Co už ovšem není uvedeno, je informace, jaké rozměry výtisku jsou u daného materiálu ještě přípustné a jaké vlastnosti bude výrobek mít. Z vlastní zkušenosti víme, že když dva dělají totéž, není to totéž, a toto pravidlo platí i u tiskáren.

Jako příklad můžeme uvést materiál ABS. Tento materiál, hojně využívaný v průmyslu, jistě všichni známe. V tiskárně s otevřenou komorou z něj určitě budeme schopni vytisknout malé objekty, ale rozměrnější výtisky se budou kroutit a praskat. Když budeme tisknout v komoře, která je pasivně vytápěna deskou, hranice praskání a kroucení se posune, ale výsledek stále nebude úplně ideální. Nejlepšího výsledku docílíme až tehdy, když použijeme tiskárnu s aktivně vytápěnou komorou.

Zkouškám pevnosti byly podrobeny vytištěné vzorky z různých materiálů. (Zdroj: Elvira/ABC3D)

Nicméně zkušenosti dále říkají, že kvalita a mechanické vlastnosti výtisku, který byl vytištěn v otevřené komoře, nedosahují kvalit výtisku, který měl perfektní podmínky pro tisk – tedy vytápěnou komoru.

Ověřovací test

Abychom si tuto naši zkušenost ověřili v číslech, provedli jsme ve spolupráci se Střední průmyslovou školou a Gymnáziem Na Třebešíně měření trhacích testů. Naše testování probíhalo tak, že jsme k tisku trhacích vzorků využili tiskárnu s vyhřívanou podložkou a otevřenou komorou (BCN3D Sigma D25). Dále jsme tiskli na tiskárně s vyhřívanou podložkou a zavřenou komorou (BCN3D Epsilon W27) a na průmyslové tiskárně s komorou aktivně vyhřívanou do 70 °C (Omni3D Factory 2.0 NET).

Reklama
Reklama
Reklama

V níže uvedeném přehledu můžete vidět, které materiály jsme testovali. Po vytištění jsme všechny vzorky z daných materiálů podrobili trhacím testům. Průměrné hodnoty síly, kterou bylo nutno vyvinout pro přetržení vzorku, jsou přesně uvedeny v porovnávací tabulce.

Z tabulky výsledků měření jsou patrné výrazné rozdíly hodnot trhací síly. (Zdroj: Elvira/ABC3D)

Hlavní zjištění testu:

• Všechny materiály vydržely větší namáhání v případě, že byly použity ve vyhřívané komoře;

• zatímco u nejběžnějších materiálů ABS jsou rozdíly v pevnosti jen několik procent, u materiálu PA12 je pevnostní rozdíl téměř 30 %, a u CF-PA 12 dokonce téměř 60 %;

• tištěné objekty byly rozměrově nízké v ose Z, a proto měly během tisku velice podobné podmínky. Dá se tedy předpokládat, že při tisku rozměrnějších dílů by naměřené rozdíly hodnot byly ještě vyšší.

Dodržení technologického postupu se vyplácí

A ještě jedno doplňující zjištění: v rámci testování jsme porovnávali i klasické materiály ABS a ABS Fusion+; druhý jmenovaný materiál je speciálně modifikovaný, aby byl méně náchylný k deformaci a praskání v otevřených tiskárnách. Tuto vlastnost materiálu ABS Fusion+ jsme si ověřili tiskem kvádrů se základnou 4 x 4 cm a s výplní 30 %. Ukázalo se, že klasický materiál ABS vykazuje mnohem větší deformaci a praskání než materiál ABS Fusion+. Nicméně při pohledu na tabulku naměřených hodnot je vidět, že při přetržení vydržel materiál ABS Fusion+ skoro o 200 N méně než klasický materiál ABS.

Porovnání výtisků z materiálů ABS a ABS Fusion+. (Zdroj: Elvira/ABC3D)

Z testů je patrné, že k tisku na různých tiskárnách je opravdu možné použít široké spektrum materiálů, ale výsledné vlastnosti mohou být značně rozdílné. Pokud potřebujete využít maximální potenciál materiálu, je třeba při tisku a chladnutí zajistit 100% vhodné podmínky. Dodržet správný technologický postup se tedy vždy vyplácí.

Související články
Výuka a výzkum aditivních technologií

Inovativní výrobní technologie nacházejí své místo také v technickém vzdělávání. Do svých osnov je dříve či později zakomponovaly všechny technické vysoké školy. Avšak pořízení nákladných technologií se neobejde bez podpory ze strany průmyslového výzkumu. Na Fakultě strojní ČVUT v Praze nyní disponují úplně novým zařízením M2 cusing pro výrobu dílů metodou DMLS německého výrobce Concept Laser, dnes působící pod značkou GE Additive. Stroj dodala společnost Misan a technologie slouží primárně pro výzkum v leteckém průmyslu.

Aditivní technologie (nejen) v leteckém průmyslu

3D tisk, neboli aditivní výroba, v dnešních dnech zažívá opravdový boom. Většina firem technického zaměření, které jsou na špičce v oblasti inovací, tuto technologii vlastní, nebo alespoň externě využívá. Obdoba této technologie však není v přírodě nová, ani nijak výjimečná.

Desatero pro export - Marketingový průzkum poprvé

V dnešním díle našeho exportního seriálu se budeme věnovat marketingovému průzkumu. Ten je základním nástrojem pro posuzování jednotlivých vývozních teritorií a sestavování individuálních exportních plánů. Cílem je vytvořit profily potenciálních trhů, které zahrnou jejich charakteristiky, očekávání a preference. Na základě těchto profilů chceme sestavit klasifikaci atraktivity trhů podle předem určených kritérií. Dalšími cíli jsou analýza konkurence na vybraných trzích, identifikace hrozeb a příležitostí a určení právního rámce a systému autorského práva.

Související články
Návštěva v království 3D technologií

V malebném koutě pražských Hlubočep, u staré železniční trati při vstupu do Prokopského údolí, je umístěn památkově chráněný funkcionalistický tovární objekt z třicátých let. Sem se před necelými třemi roky z Nuslí přestěhovala společnost Elvira a vybudovala tu nejen své nové reprezentativní sídlo, ale také centrum ABC3D pro prezentaci 3D technologií. Uvítali jsme možnost toto centrum navštívit v rámci dne otevřených dveří.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Přestaneme vyrábět a budeme tisknout?

3D tisk (AM – Additive Manufacturing) je obor, který přes svou krátkou historii překvapuje v mnoha ohledech – efektivitou, praktičností, flexibilitou... Jeho využitelnost jako technologie roste téměř exponenciálně, a přitom ale trochu utajeně.

Automatizace masové výroby vs. 3D tisk

Automatizace ve velkých společnostech je již dlouho běžnou praxí. V posledních letech se však setkáváme s poptávkou po automatizaci i v případech malosériové výroby a u dodavatelů s kusovou výrobou. Mnohdy jde o produkty s vysokou přidanou hodnotou, ať už to jsou výrobky pro automobilový průmysl, nebo pro maloodběratele.

Téma: technologie pro výrobu forem

Díly, součásti či výrobky, které spatřily světlo světa díky tomu, že byly vylisovány, odlity či vykovány ve formě, jsou doslova všude kolem nás. Forma je zařízení často velmi složité a komplexní a k její výrobě je potřeba řada špičkových technologií. Následující článek představuje některé z nich.

Synergie: klíč úspěchu

Na to, jak je mladý už toho ve své profesi dokázal vskutku hodně. Už na začátku vysokoškolského studia začal podnikat v oblasti jachtingu, do čehož spadá například distribuce materiálů pro povrchové úpravy a poradenství. Dnes je Ing. Viktor Brejcha nejen spojován se společností Sea-Line, ale především je specialistou pro kompozitní materiály ve společnosti Siemens Mobility.

Na evropské trhy s finanční podporou

První celoevropsky významná akce v oblasti strojírenství a subdodavatelské branže se v příštím roce koná na lipském výstavišti v termínu 2. až 5. března: veletrhy Intec a Z 2021. Také a možná právě v současných obtížných časech zde čeští vystavovatelé a návštěvníci mohou navázat důležité obchodní kontakty a informovat se o nejnovějších trendech a vývoji v oboru. Vystavovatelé z Česka navíc se státní podporou.

Na velikosti záleží

Nanotechnologie. Magické slůvko, které je jedním ze symbolů nejprogresivnějších trendů dneška. Snad každý se s ním již někdy setkal, ať už v médiích, nebo v praxi všedního dne. Ne každý však ví, že ve výzkumu v této oblasti hrají jednu ze světově nejvýznamnějších rolí čeští vědci. Na podrobnosti, a také na možnosti uplatnění nanotechnologií, jsme se zeptali Jiřího Kůse, předsedy výkonné rady Asociace nanotechnologického průmyslu ČR.

Zdraví ve 3D

„Helping Through Innovation," tak zní motto severomoravské společnosti Invent Medical, která pomocí technologie 3D tisku vyrábí ortézy a protézy na míru. Tým tohoto původně spinoffu tvoří průkopníci medicíny budoucnosti, kteří věří, že zdravotní pomůcky musí pacientovi sedět na míru nejen anatomicky, ale i zapadat do jeho životního stylu. Na podrobnosti jsme se zeptali Aleše Grygara, spoluzakladatele a šéfdesignéra firmy.

Made in Česko – Věž pro Svatou zemi

Píše se letopočet 2017 a pro další rok se chytají dvě významná výročí – 100 let od založení Československa a 70 let od založení státu Izrael. Jak lépe přispět k oslavám obou těchto událostí, tvořících historii, než vybudováním výjimečné české stavby, která by ozdobila historické hlavní město Svaté země – Jeruzalém?

Zcela jiné možnosti s aditivními technologiemi

Nadnárodní společnost General Electric napříč všemi svými dceřinými společnostmi neustále prohlubuje obrovské know-how. Vlastní zkušenosti s vývojem aditivně vyráběných částí zejména pro potřeby leteckého průmyslu přesahující již dvě dekády daly podnět ke vzniku zákaznického centra. GE Additive otevřela v roce 2017 zákaznické centrum (Customer experience center – CEC) kousek od Mnichova, kde firmám nabízí pomoc s nelehkými začátky s aditivními technologiemi.

Finance pro podnikání - Zaostřeno na úspory energie

„Je lepší dobrý úvěr a podpora úvěru než dotace. Jen tak se prokáže životaschopnost projektu.“ To jsou slova Ing. Vladimíra Fabera, zakladatele a dnes předsedy dozorčí rady české strojírenské společnosti FMP.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit