Formnext 2020 -tapahtuman 5 tärkeintä polymeeriteknologia- ja materiaalikohtaa
Merve Canalp, AMEXCI AB:n tutkija, näkemyksiä Formnext Connect 2020 -tapahtumasta.
Polymeeri AM-teknologioiden ja -materiaalien kehitys on kiihtynyt päivä päivältä. Teollisuuden jatkuvasti kasvava kiinnostus on johtanut teollisuus 4.0 -valmiuden parantamiseen automaatiojärjestelmissä, tuotantoketjujen digitalisointiin sekä uusien AM-materiaalien syntymiseen.
1. Polymeeri AM valmistautuu teollisuus 4.0:aan.
3D-tulostettujen polymeeriosien sarjatuotanto edellyttää automatisoitujen järjestelmien integrointia materiaalinkäsittelystä jälkikäsittelyyn. HP on tehnyt yhteistyötä AM Solutionsin, Röslerin 3D-jälkikäsittelyn tuotemerkin, kanssa 5200 3D-tulostimien kanssa yhteensopivan HP 3D -automaattisen purkuaseman kehittämiseksi ja optimoimiseksi. Tämän automatisoidun jauheenpoistojärjestelmän tavoitteena on alentaa kustannuksia osaa kohden ja optimoida laitteet skaalausta ja teollista tuotantoa varten.
Vastaavasti Solukon on esitellyt automaattisen jauheenpoistojärjestelmän SFP770, jolla voi kestää noin 30 minuuttia purkaa ja poistaa jauhejäämät 150 litran polymeeriosia sisältävästä, täyteen ladatusta rakennelaatikosta EOS P7 -järjestelmästä. Siemens on osoittanut, miten koko valmistuslinjaa voidaan optimoida ottamalla käyttöön automatisoituja ratkaisuja EOS P500 -järjestelmällä tulostettujen kengänpohjien sarjatuotannossa.
Lisäksi Stratasys, johtava FDM-teknologian OEM-yhtiö, on esitellyt Digital Factory -ratkaisunsa Fortus 900 -järjestelmällä tulostettujen erilaisten materiaalien sarjatuotantoa varten.
Me AMEXCI:ssä uskomme, että automatisoitujen järjestelmien ja uusien digitalisointiratkaisujen kehittämiseen liittyvät uudet päivitykset ja suuntaukset jatkavat kehittymistään polymeerin additiivisen valmistuksen (AM) teollisuus 4.0 -valmiuden edistämiseksi.
2.Arkema 3D Printing Solutions esittelee laajan valikoiman materiaaleja.
Arkema on yksi johtavista erikoiskemikaalien yrityksistä. Arkeman additiivisen valmistuksen painopistealue, 3D-tulostusratkaisut, tarjoaa erilaisia polymeerisiä raaka-aineita, kuten valonkestäviä hartseja (N3xtDimension®), termoplastisia jauheita jauhepetisulatukseen(Kepstan® PEKK, Rilsan® PA11, Orgasol® PA12 ja pian myös Pebax® TPE) sekä termoplastisia pellettejä filamenttiekstruusiota varten (Kepstan® PEKK, Kynar® PVDF, Pebax® TPE, ja Altuglas® PMMA). Arkema työskentelee raaka-aineiden laajamittaisen tuotannon parissa ja tekee yhteistyötä muiden materiaalitoimittajien, kuten Advanced Laser Materials (EOS), Forward AM (BASF) ja Prodways Materials, kanssa, jotka ovat laajalti menestyneet pienemmissä hankkeissa.
Pidämme Arkeman, yhden johtavan polymeerikemian yrityksen, lisääntynyttä tarjontaa selkeänä merkkinä siitä, että AM-markkinoista on tulossa kypsemmät, ja uskomme, että materiaalien saatavuus lisääntyy edelleen tulevina vuosina.
3. BASF 3D Printing Solutions GmbH-Forward esittelee innovatiivisia materiaaleja, jotka mahdollistavat uusia sovelluksia.
BASF 3D Printing Solutions GmbH-Forward AM on yksi merkittävimmistä kemianteollisuuden yrityksistä, BASF, joka perusti vuonna 2017 ja kehittää tutkimus- ja kehitystoiminnan sekä innovatiivisen yhteistyön avulla uusia materiaaleja ja integroituja järjestelmäratkaisuja. Forward AM tarjoaa valikoituja 3D-tulostusmateriaaleja Ultrasint® TPU (termoplastinen polyuretaanijauhe), Ultrasint® PA6 FR (palosuojattu polymeerijauhe) ja PP (polypropeenijauhe), jotka tulostetaan Sculpteossa.
Polymeerien lisäksi Forward AM tarjoaa myös metallin suulakepuristusratkaisuja jigien ja kiinnikkeiden valmistukseen. Ultrasim®-simulointityökalu elastomeereille eli Elastollan® :lle (TPU) otettiin käyttöön TPU:lla painettujen optimaalisten ristikkorakenteiden suunnittelua varten. Lisätietoja tästä työkalusta on AMEXCI:n Srikanth Purlin ohjelmistoja koskevassa artikkelissa.
BASF:n Digital Transformation -aloitteessa perustettu start-up-yritys Replique 3D pyrkii nopeuttamaan hajautettua 3D-tulostusta tarjoamalla OEM-valmistajille kokonaisratkaisun, jonka avulla ne voivat valmistaa varaosia tilauksesta, myydä ja jakaa niitä maailmanlaajuisesti asiakkailleen.
Useiden tunnettujen polymeerijauheiden, kuten TPU:n, PP:n ja PA:n, lisääminen edistää SLS-teknologiaa entisestään ja mahdollistaa useiden uusien sovellusten tuottamisen.
4.EVONIK tekee yhteistyötä Voxeljetin ja Cubicuren kanssa.
Evonikin strateginen innovaatioyksikkö Creavis, joka on yksi maailman johtavista erikoiskemikaalien toimittajista, tekee yhteistyötä Voxeljetin kanssa, joka on edelläkävijä 3D-tulostimen OEM-valmistajana ja tilausosapalvelun tarjoajana sideaineen suihkutuksen alalla.Evonikin kehittämät nanokokoiset lisäaineet helpottavat jauhepohjaisten osien rakenteen hienosäätöä sekä polymeeri- että metallien AM-teknologioissa. Piidioksidipohjaisten nanohiukkaskomposiittien lisääminen lisää jauheen juoksevuutta ja vähentää samalla tulostettujen osien huokoisuutta, mikä parantaa niiden mekaanisia ominaisuuksia.
Evonik on tehnyt yhteistyötä Cubicuren kanssa myös kuumalitografiatekniikassa käytettävän huippuluokan valohartsin, Caligma 200:n, kehittämiseksi.
Yhä useammat raaka-ainetoimittajat ovat kehittäneet uusia materiaaleja ja muokanneet vanhoja polymeerimateriaalien kemiallisia koostumuksia käytettäväksi polymeerien AM-tekniikoissa. Tulevina vuosina odotamme näkevämme laajemman materiaalivalikoiman, joka saattaa alentaa kustannuksia ja nostaa polymeerimuovausmenetelmiä entisestään.
5.Intamsys esittelee FDM-teknologian VICTREX™ PAEKin tulostamiseen.
PEEK-osien tulostaminen on aina ollut haaste korkeiden sulamislämpötilojen vuoksi. Vuonna 2013 perustettu Intamsys(Shanghai, Kiina) on tuonut markkinoille FDM-koneen, joka tulostaa PEEK:n kaltaisia korkean suorituskyvyn polymeerejä paremmalla kerrosten välisellä tartunnalla ja paremmalla vetolujuudella Z-suunnassa. He ovat tulostaneet Victrex AMTM PAEK 200 -polymeerifilamenttia, joka on kemiallisesti optimoitu 3D-tulostusta varten laskemalla PEEK:n tulostussulan lämpötila 343 oC:sta 305 oC:een.
Pidämme sitä, että yhä useammat yritykset tarjoavat ratkaisuja PEEK:n kaltaisten korkean suorituskyvyn polymeerien tulostamiseen, tärkeänä askeleena polymeerien additiivisen valmistuksen teollistamisessa.
Tietoja Merve Canalpista
Merve Canalp työskentelee tutkijana Amexcissa, ja hänen asiantuntemuksensa on polymeerimateriaalien alalla. Hänen päivittäisiin tehtäviinsä kuuluu polymeerien AM-sovellusten tutkiminen ja osallistuminen yritysten T&K-hankkeisiin.
Jos haluat lisätietoja tai jos haluat keskustella polymeeri AM:stä, ota yhteyttä Merveen osoitteessa: merve.canalp@amexci.com .