Ipariexpo.hu
Ipariexpo.hu
  • Cégkatalógus
  • Hírek
  • Kapcsolat
  • Podcast
Ipariexpo.hu

Új anyagok a 3D-nyomtatás szolgálatában

3D nyomtatás, Technológia | 2020.03.02.2021.06.10.

Van új a nap alatt

Az elmúlt évek dinamikus fejlődésének egyik legfontosabb eredménye a 3D-nyomtatási technológiák elterjedése volt. A korábban gyors prototípusgyártásra fejlesztett eljárások ma már jelentősen túlnőttek korábbi szerepükön, és megannyi új gyártási megoldás született a területen. Ennek köszönhetően napjainkban már nemcsak műanyagok nyomtatásával születhetnek beépíthető alkatrészek, hanem többek között a fémmegmunkálások egy részét is kiválthatjuk a nyomtatással.

Az új technológiákhoz az új gépek mellett pedig egészen új, speciális anyagok fejlesztésére is szükség van. Ezek tulajdonságaikban, viselkedésükben, ebből kifolyólag pedig felhasználhatóságukban is eltérnek a hagyományos műanyagoktól, amelyeket a fröccsöntésben, a fóliagyártásban vagy az egyéb műanyagfeldolgozó eljárásokban alkalmaznak. Így tehát, amikor a nyomtatás által kiváltott technológiai reformról beszélünk, gyakorlatilag a teljes ipari termelés és az alapanyaggyártás forradalmára gondolunk.

A 3D-nyomtatásban alkalmazott új anyagokról és az ezekben rejlő lehetőségekről Szabó Pétert, a FreeDee Printing Solutions CTO-ját kérdeztük.

Miben térnek el a nyomtatható műanyagok a többitől?

A nyomtatható műanyagok alapvetően olvadáspontjukban, hőre lágyulási tulajdonságaikban és zsugorodási mutatóikban térnek el a többi polimertől. Ezek a tulajdonságok elsősorban a nyomtatáshoz szükséges olvadáspont elérése szempontjából, valamint a formatartás és a hűlés során tapasztalható torzulás miatt kritikusak, és hasonlóan nagy jelentőséggel bírnak az egyéb hőformázó, fröccsöntő technológiákban is.

A műszaki életben azonban többnyire megkülönböztetett, ún. műszaki polimereket használunk, amelyek számos mechanikai és kémiai tulajdonság tekintetében különböznek az általános célú felhasználásra fejlesztett anyagoktól. Ilyen tulajdonság lehet például a szilárdság, a hőállóság, a vegyszerállóság vagy önkioltási képesség, az UV-állóság, a vízállóság, az anyag rugalmassága, továbbá a kopásállóság, a felületi keménység, a fényáteresztő képesség, illetve a sterilizálhatóság.

„Korábban ezeket a tulajdonságokat 3D-nyomtatott anyagoknál nem lehetett elérni, a hagyományos nyomtatásra szánt műanyagok, köztük a PLA, a PVA, az ABS, illetve a HIPS inkább csak prototípusgyártásra vagy nem teherviselő elemek elkészítésére voltak alkalmasak. Mára azonban ez jelentősen megváltozott: 3D-nyomtatással beépíthető alkatrészek készíthetők, a fejlesztéseknek köszönhetően pedig egyre alacsonyabb költségek mellett alkalmazható a nyomtatás mint technológia” – foglalja össze Szabó Péter.

„Ráadásul az újabb anyagok már nemcsak a hagyományos műanyagokkal veszik fel a versenyt, hanem bizonyos esetekben a fémekkel is” – teszi hozzá.

Az előnyök mellett fontos megemlíteni, hogy ezek az új típusú nyomtatható műanyagok speciális kezelést igényelnek, feldolgozásuk során kiemelt figyelmet kell fordítani a nedvességtartalom szabályozására és az anyag szárítására. Csak megfelelő körültekintés mellett biztosíthatók a felsorolt tulajdonságok és az ezekből fakadó előnyök a felhasználás során.

A megfelelően kezelt és szárított műszaki polimerek tehát egyes esetekben már nem a többi műanyaggal, hanem az iparban elterjedten alkalmazott fémekkel versenyeznek.

„A fröccsöntésben is használt poliamidok (PA6, PA6.6, PA11, PA12), a polikarbonát, polipropilén, ASA, ABS, PEEK, PEKK, PPSU és ezek üvegszállal, illetve karbonnal vagy kevlárral erősített, igény esetén tűzgátló vagy antisztatikus változatai alkalmassá teszik a 3D-nyomtatott alkatrészeket az ipari gyártósoron történő alkalmazásra: a korábban jellemzően forgácsolással előállított POM- vagy alumíniumszerszámok, szerelőülékek, felvevők vagy készülékek néhány óra alatt készíthetők el. Mindez házon belül a szerszámüzemben vagy a tervezőasztalon, közvetlenül a CAD-tervekből, bárminemű CAM-programozás és operátori felügyelet nélkül, néhány száz vagy ezer forintos bekerülési költséggel. Azok a 3D-nyomtatók, amelyek ezekkel az ipari műanyagokkal dolgoznak, már nem prototípusokat készítenek, hanem olyan gyártósori segédeszközöket, amelyekkel a nagyipari sorozatgyártás hatékonysága a költségek és az átfutási idők jelentős csökkentésével nagyságrendekkel növekszik” – mondja Szabó Péter a speciális műszaki műanyagok iparágra gyakorolt hatásáról.


Ahány anyag, annyi alkalmazás – ott is, ahol eddig a fém volt az úr

A 3D-nyomtatás legnagyobb előnye az, hogy gyakorlatilag bármilyen formával és kiképzéssel készíthetők alkatrészek – elterjedt elnevezéssel élve: „bennszülött elemek” is legyárthatók. Így speciális kialakítású hűtőbordák, nagy hatékonyságú hűtő- és folyadékcsatornák, valamint különleges csatlakozók is létrehozhatók, amelyek már nemcsak a 3D-modellen mutatnak jól, hanem a valóságban is jól alkalmazhatók lesznek.

Azonban ugyanúgy, ahogy a forgácsolásban is számos különböző technológiát ismerünk, a 3D-nyomtatás világa is egyre differenciáltabbá válik, ez pedig ebben az esetben különböző összetételű és kiszerelésű alapanyagok használatát indokolja:

„Természetesen minden additív gyártástechnológiának megvannak a saját jellegzetességei. Az FDM- (rétegzett szálfektetéssel történő) eljárás alapanyagai 1,75, illetve 2,85 mm átmérőjű, tekercselt műanyag szálak formájában érhetők el, a folyamatos szálerősítésre is képes kompozitnyomtatók mátrixanyaggal bevont, kisebb tekercsekben kerülnek forgalomba. Folyamatos szálerősítésre és nonaxiál kompozitok nyomtatására jellemzően a szálolvasztásos eljárások képesek, a sztereolitográfiával nyomtatott műgyanta kompozitok általában gyengébb szilárdsággal rendelkeznek. Szelektív lézerszinterezésnél is találkozunk üveggel kevert poliamid por alapanyagokkal, valamint előfordulnak kísérleti jelleggel bazaltszállal erősített polimerek is” – mondja erről Szabó Péter.

A polimer kompozitok, illetve a szálerősített műanyagok már a fémek valódi versenytársainak tekinthetők. Mi sem bizonyítja ezt jobban, mint az, hogy a vezető autógyártók és beszállítóik is egyre gyakrabban választanak 3D-nyomtatást az alkatrészgyártáshoz:

„A nemzetközi keresletnövekedés hatása Magyarországon is érezhető, egyre többen érdeklődnek a nyomtatás iránt, és látják be, hogy a technológiával hatékonyan és sok esetben a korábban alkalmazott technológiáknál olcsóbban tudnak gyártani. Ez főleg azokban az esetekben érvényesül, amikor kis sorozatok vagy néhány darab alkatrész elkészítéséről van szó: sok üzemben felismerték már, hogy a házon belül végzett nyomtatással jelentős mennyiségű időt takaríthatnak meg.”

A nyomtatásé a jövő

„Egyértelműen a 3D-nyomtatás lesz a jövő meghatározó technológiája, azonban nem elszigetelt eljárásként reformálja meg a gyártást, hanem integrált elemként fogja szerves részét képezni a hagyományos eljárásokkal kiegészült hibrid gyártásláncoknak – vallja a FreeDee CTO-ja. – Az additív technológia legnagyobb vívmánya az egyelőre még mindig rendkívül drága fémnyomtatás mellett a fém alkatrészek kiváltására is alkalmas 3D-nyomtatható kompozitok világa, amelyekkel kiemelkedően könnyű, szupererős alkatrészek készíthetők a 3D-nyomtatás egyszerűségével ötvözve.”

Vagyis a szakértő szerint nemcsak érdemes, hanem muszáj figyelmet fordítanunk a 3D-nyomtatásra, amelyben a fémek mellett egyre nagyobb szerephez jutnak a műanyagok is. Hiszen a folyamatos szálerősített poliamidok és az ahhoz hasonló tulajdonságokkal rendelkező polimer kompozitok egyre jobb alternatívát kínálnak a fémekkel szemben, amelyet ma már nemcsak a kísérleti laborokban, hanem a gyakorlatban, üzemszinten is felismertek és alkalmaznak.

Forrás: http://gyartastrend.hu/gyartastechnologia/cikk/van_uj_a_nap_alatt
Szerző: Kun Zsuzsanna

Photo credit: Photo by ZMorph Multitool 3D Printer on Unsplash

Vélemény, hozzászólás? Válasz megszakítása

You must be logged in to post a comment.

Legutóbbi bejegyzések

  • Ipari automatizálás: most kell vagy a jövőben? – interjú a GAL Mérnöki Iroda ügyvezető igazgatójával
  • A perlit szűrők forradalmasították az uszodai vízkezelést, de nem mindegy, hogy melyiket választjuk
  • Csillámpor helyett fémforgács – B2B marketing képzés a Kürt Akadémián
  • Pántológép Kft. – Automatizáljuk a sorvégi csomagolást
  • Miért a Delta UPS rendszerek a legjobb választás az ipari szektor számára?

Archívum

  • 2025. október
  • 2025. augusztus
  • 2025. április
  • 2025. február
  • 2025. január
  • 2024. december
  • 2024. október
  • 2024. június
  • 2024. május
  • 2024. március
  • 2024. február
  • 2023. augusztus
  • 2023. július
  • 2023. május
  • 2023. április
  • 2023. március
  • 2023. február
  • 2022. december
  • 2022. november
  • 2022. október
  • 2022. augusztus
  • 2022. június
  • 2022. március
  • 2021. május
  • 2021. április
  • 2021. február
  • 2020. december
  • 2020. november
  • 2020. október
  • 2020. július
  • 2020. április
  • 2020. március
  • 2020. február
  • 2020. január
  • 2019. december
  • 2019. november
  • 2019. október
  • 2019. augusztus
  • 2019. május

Kategóriák

  • 3D nyomtatás
  • Anyagszállítás
  • Anyagvizsgálat
  • Audiovizuális rendszerek
  • Autóipar
  • Automatizálás és elektronika
  • B2B marketing
  • Bevonatolás
  • Csomagolástechnika
  • Egyéb kategória
  • Élelmiszeripar
  • Energetikai megoldások
  • Energia
  • Energiatárolás
  • Építőipar
  • Felületkezelés
  • Fémmegmunkálás
  • folyadékszennyezések megelőzése és elhárítása
  • Forgácsolás
  • Gépi látás
  • Gépipar
  • Gumiipar
  • Hadiipar
  • Hajótervezés
  • Hitelszolgáltatás
  • Hűtőipar
  • Infrastruktúra-fejlesztés
  • Ipar
  • Ipari Expo Podcast
  • Ipari képfeldolgozás
  • Irányítástechnika
  • Irányítástechnikai műszerek
  • Kataszteri felmérés
  • Közterület fenntartás
  • Labortechnológia
  • Logisztika
  • Malomipar
  • Marketing
  • Mezőgazdaság
  • Műanyag- és gumiipar
  • Piac
  • PR
  • Szivattyúk
  • Szünetmentes áramellátás
  • Támogatói tartalom
  • Tartálygyártás
  • Technológia
  • Tisztatér technika
  • Újrahasznosítás
  • Vízgépészet
  • Zöldterület kezelés
IpariExpo.hu

A magyar ipari gyártók és mérnöki szektor piacszemléje



@2025 IPARIEXPO Adatvédelmi Nyilatkozat Felhasználási Nyilatkozat Kapcsolat