В автомобильном секторе требуются материалы, которые не только высокоэластичны, но также обладают другими свойствами, такими как химическая стойкость, термостойкость или износостойкость. Это гарантирует, что детали будут более долговечными и их придется заменять реже. До сих пор металлы были предпочтительным материалом, потому что они объединяют все важные свойства. Большим недостатком здесь является вес. Меньший вес экономит топливо и, следовательно, снижает выбросы CO 2.
ПИК как замена металла
Это стало возможным благодаря высокоэффективному полимеру PEEK (полиэфирэфиркетон). Благодаря своей полукристаллической структуре он может использоваться при температурах выше температуры его стеклования 143 ° C и поэтому идеально подходит для автомобильной промышленности, где детали в трансмиссии и двигателях обычно должны работать при 150 ° C или более. PEEK также можно использовать при более высоких температурах благодаря температуре плавления 343 ° C и температуре эксплуатации до 260 ° C.
Картинная галерея
Картинная галерея с 5 картинками
В дополнение к его механической прочности, полимер также химически инертен. Это особенно важно для деталей в трансмиссии, поскольку они не испытывают никаких повреждений от различных жидкостей, таких как масла или топливо. Особые области применения - это изнашиваемые детали, которые ранее были изготовлены из металла. С PEEK вместо металла можно уменьшить до 70% веса, что приводит к общей экономии топлива от 1 до 2%. Кроме того, износ деталей на 25-75% ниже стоимости металлов; детали также более устойчивы к слишком малому количеству смазки. Еще одним плюсом по сравнению с металлами является снижение шума.
PEEK запчасти от 3D принтера
Наиболее эффективным способом обработки PEEK является 3D-печать. Это позволяет изготавливать детали, которые были бы невозможны при обычных процессах из-за их сложной геометрии. Тем не менее, потенциал для экономии материала гораздо важнее. В технологии FFF (Fused Filament Fabrication) пластиковая нить, нить накала, расплавляется через сопло и наносится слоями. Это означает, что используется только материал, который попадает в компонент. По сравнению с фрезерной обработкой с ЧПУ, в которой до 90% материала превращается в стружку, в зависимости от применения, 3D-печать предлагает значительную экономию материальных затрат.
Компания Indmatec предлагает PEEK в форме нити на коммерческой основе и разработала Indmatec HPP 155, 3D-принтер для изготовления плавленых нитей, специально разработанный для высокопроизводительных полимеров.
Даже если процесс FFF не может быть использован для массового производства, это процесс исследований и разработок, который обеспечивает прототипы без особых усилий. Он также может быть использован для изготовления специальных, отдельных деталей, а также возможны небольшие серии, такие как шестерни и уплотнительные кольца.
Основным преимуществом зубчатых колес из PEEK является их износостойкость к силам, действующим между зубчатыми колесами. Уплотнительные кольца из PEEK обладают тем преимуществом, что они устойчивы к воздействию жидкостей в автомобилях, что делает их более долговечными. В дополнение к возможности создания сложных геометрий, легкие компоненты также могут быть изготовлены с 3D-принтером. Благодаря сотовой структуре, прочность примерно такой же, как у полностью напечатанной детали, но со значительной экономией материала и веса. Такие конструкции невозможны в процессе литья под давлением.
Сильные стороны, похожие на литье под давлением
Ключевым критерием при производстве функциональных деталей с использованием аддитивного процесса является вопрос о том, может ли деталь соответствовать прочности традиционно изготавливаемых изделий.
Сравнение испытаний на растяжение PEEK, выполненное с помощью селективного лазерного спекания (SLS), технологии изготовления плавких нитей Indmatec (FFF) и порошкового литья под давлением (PIM), показывает, что процесс FFF находится в области литья под давлением, когда дело доходит до прочности. Испытания проводились в направлении X / Y, прочность в направлении Z примерно на 30% ниже из-за процесса наслоения. (Qui)
Formnext 2016: Зал 3.1, Стенд B40C
3D печать
Разработка нового процесса 3D-печати для высокопроизводительных полимеров
Технология FDM
Airbus использует 3D-печать для A350 XWB
Файлы статей и ссылки на статьи
Ссылка: Больше новостей о 3D печати