Pleins feux sur les matériaux d'impression hth华体会全站app3D: Stratasys FDM尼龙12CF

文章德皮埃尔·哈特Mis à jour le 26 juin 2017

文章

Stratasys a récemment lancé une nouvelle offre dans sa famille de matériaux FDM en尼龙。Ce nouveau matériau est un thermoplastique chargé en carbone appelé尼龙12 cf.倒présenter确定性des caractéristiques de cet优秀的产品,nous avons rassemblé une FAQ sur le尼龙12 cf, ses caractéristiques,实践技术利用和信息委员会。Continuez à lire pour en savoir + sur ce nouveau matériau passionnant。

什么一个尼龙12CF et pourquoi Stratasys l'a créé ?

Le尼龙12CF est un matériau热塑性auquel上的ajouté des纤维倒améliorer ou modifier ses propriétés matérielles。Ces纤维sont utilisées pour améliorer la résistance, la rigidité et les propriétés thermiques des pièces moulées par injection。Les纤维de verre et de carbone sont le plus souvent utilisées, mais de nombreux aures matériaux peuvent être utilisés pour améliorer d' aures propriétés telles que la stabilité et la résistance à l'usure。

Le Nylon 12CF chargé en carbone de Stratasys est rempli de fiber de carbone coupées à une charge de 35% en poids。Cela le rend beaucoup + rigide que le Nylon ordinary et + proche, en termes de résistance et de rigidité, de l'聚醚酰亚胺.La combinison de La纤维de carbone et du Nylon 12 fournit un matériau avec un rapport résistance/poids très élevé, ce quest idéal pour les applications où La résistance et le poids optimisé (réduit) sont importants。Souvent, des matériaux tels que l'al al ou d' aures alliages métalliques sont utilisés au détriment des thermoplastique en raison des coûts de moulage par injection lorsque, du point de vue des propriétés du matériau, un thermoplastique est acceptable。En utilant le Nylon 12CF, nous pouvons maintenant obtenir la résistance requise et réaliser une pièce avec un poids considérablement réduit。

尼龙12 cf

Comme le montre la图1Ci-dessous, les fibers du filament sont orientées dans le sens de l'extrusion, les quissignifie que les propriétés du matériau sont bien définies et cohérentes dans l'ensemble du matériau - et en tant que tel, ce matériau est considéré comme UN composite。最重要的de noter que les纤维de carbone存在à l'intérieur de la couche et ne se croisent pas entre les couches, de sorte que la résistance supplémentaire est uniquement dans le plan XY (ou à l'intérieur des couches) et non dans la direction Z (ou entre les couches)。Cela crée un matériau aux propriétés各向异性,ce qui signifie qu'il a des propriétés matérielles différentes dans différentes方向。我们的梦想caractéristique du matériau,你的梦想à我的梦想propriétés du matériau,我的梦想résistance à拉牵引Et la résistance àla弯曲, une pour les directions dans le plan XY et une pour les directions dans l'axe Z. Tous les matériaux imprimés par FDM doivent être considérés comme各向异性en raison des couches qui créent également des résistances différentes pour les directions dans le plan Z par rapport au plan XY, mais pour le Nylon 12CF la différence est beaucoup plus grande。

尼龙12 cf

图1:纤维和纤维间挤压的垂直截面。

评论se compare-t-ilAux aures matériaux ?

L'une des caractéristiques clés du développement du尼龙12CF étant son rapport résistance/poids élevé, nous allons examiner la résistance à la flexion (ou au pliage) et la résistance à la traction。拉抵抗弯曲是一个女仆序de La rigidite du materiau est definie是这样“sa capacite电阻器拉变形苏一个电荷de弯曲”等拉电阻拉牵引est definie像“sa capacite电阻器l 'arrachement”,合奏它们是一个女仆序de La rigidite et de La抵抗一个materiau的d。Ces propriétés sont testées comme indiqué sur la图2et, comme mentionné précédemment,自然各向异性复合,il est nécessaire de le caractériser dan le plan XY ainsi que dan la direction Z. Nous examinerons également la gravité spécifique, qui est une mesure de la densité du matériau et, en fin de compte, de son poids。

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图2:屈曲和牵引定理effectués方向Z和方向XY。

En regardant le表1ci-dessous, nous pouvons voir que la résistance à la flexion XY (rigidité) et la résistance à la牵引倒勒尼龙12CF est维护~2X +大que le尼龙12非chargé et近似la même que l'ULTEM。En comparant la résistance et la rigidité du Nylon 12CF entre le plan XY et l'axe Z, l'influence各向异性de la fibre de carbone peut être vue comme le matériau a une résistance et une rigidité双dans les direction XY que dans la direction Z。

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表1:比较des propriétés des matériaux

Nous pouvons voir que la rigidité et la résistance du Nylon 12 et du Nylon 12CF sont essentiellement les mêmes dans la direction Z car les fiber ne se lient pas à travers les couches mais selement à travers les couches。

Nous pouvons également观察者la自然各向异性du matériau FDM dans la différence entre la rigidité XY (21000 PSI) et la rigidité Z (11100 PSI) pour ULTEM。Ce comportement各向异性est le résultat des couches生产吊坠l'impression et montre la différence de résistance à l'intérieur des couches (résistance du plastique) par rapport à la résistance entre les couches (résistance à l'adhérence)。倒德加样品信息sur les propriétés des matériaux, veuillez consulter les documents suivants:

Pourquoi ne pas简单ULTEM ?

勒尼龙12CF est à peu près aussi固体等刚性que l'ULTEM et n n pas les capacités améliorées de résistance à la température et aux products chimiques, alors pourquoi n'utiliserais-je pas simplement l'ULTEM ?C'est une question de rapport résistance/poids。Si vous strucisez des pièces pour des gabarits/固定装配应用汽车ou aérospatiale,无因素评论。

纽pouvons voir que le SG du尼龙12CF est de 1,15 contre 1,27 pour l'ULTEM, ce qui signfie que pour la même pièce imprimée en尼龙12CF, le poids sera réduit de 10% par rapport à une pièce en ULTEM。Il s'agit d'une réduction de poids significant pour une pièce ayant approximate la même résistance。

评论l 'obtenir吗?

尼龙12CF est一次性倒l'原生3D Fortushth华体会全站app 450mc FDMEt nécessite l'intervention d 'UN technicien pour installer le kit de mise à niveau。安装和环境。La mise à niveau comprise deux bloc d'entraînement de matériau, un bloc de matériau et une nouvelle tête。Les nouveaux composants sont fabriqués在泰坦。La tête doit être changée lorsqu'on passe du Nylon 12CF à un autre matériau, c'est pourquoi une station d'accueil est fournie avec le kit pour stocker La tête inutilisée lorsqu'elle n'est pas utilisée (voir La图3ci-dessous)。

Le SR-110 (Fortus Plus) est utilisé comme matériau de支持。notz qu'il s'agit d'un support可溶性et 'il est donc nécessaire de faire tremper les pièces dans une station de lavage pour dissoudre le matériau de support。Les stations de lavage continental une solution d'hydroxyde sodium qui est chauffée et agitée pour dissoudre rapidement le matériau de support。报告-vous au文件lié dans la section des considérations de construction ci- essous pour des instructions spécifiques sur le retrait du matériau de support。Contactez标华体会视频直播枪倒connaître le prix du kit de mise à尼沃尼龙12CF。

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图3:Station d'accueil pour le rangement de la tête inutilisée

统治者considérations en matière de建筑?

Comme pour la plupart des热塑性塑料FDM de qualité技术,il存在des exigences spécifiques en matière de traitement et de fabrication pour garantir une qualité de surface, une résistance et une fiabilité optimales。我们存在关于制造方向的建议,分批的方式,支持的方式,再奉献的方式,牺牲的方式,制造的方式等paramètres du parcours d'outil qui doivent être respectés。Consultez这个文档倒获取信息spécifiques sur ces paramètres。

La选择La加上重要的à retenir est que le matériau est各向异性。Il est donc nécessaire de bien compprenre les charge和les flexions appliquées à la pièce pour l'orienter correction afin de garantir que la résistance soit dans la direction requise。Une autre bonne règle de base est d'essayer d'orienter votre pièce pour obtenir la plus grande surface可能entre les couches。

Comme toujours, il est essentiel de s' essentiel qu'un bon étalonnage du décalage XYZ a été effectué après avoir changé de matériau倒le尼龙12CF。Prenez le temps d 'obtenir联合国倾角差XY各单体辅助规范(+ / - 0002”)的d 'effectuer l 'etalonnage Z当时de l 'etalonnage Z, assurez-vous d使用斑驳的侧面布景等尝试'obtenir精度+ / - 0001”。

Quelles sont les applications ?

  • robotiques (outillage en bout de胸罩)-L'outillage en about de bras est très spécifique à la pièce qui est moulée让紧急情况发生变化。Ils sont aussi généralement requis en fail volume, c'est donc une application idéale pour l'impression 3Dhth华体会全站app。传统,外翻usiné丹丝铝,尼龙12CF,可能的外翻布库加léger,永久使用机器人加小尾巴coûteux。来吧,peut le voir dans la图4ci-dessous, la liberté de concept offerte par l'impression 3D hth华体会全站apppermet également de concevoir un outil beaucoup plus simple, ce qui entraîne une réduction有意义的du poids et de la complexité。
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图4:复合材料EAOT传统材料等复合材料FDM simplifié utilant des méthodologies de conception pour la制造添加剂。

  • Formage du métal -Les formes métalliques ont été imprimées en hth华体会全站app3D avec succès et utilisées dans l'industrie de la tôle代理某些临时职位déjà。L'impression hth华体会全站app3D permet à n'importe qui de fabrique ces outils et elle est beaukoup plus rapide et moins chère que L' use CNC traditional nel à partir de métaux。La résistance à l'usure du Nylon 12CF étant améliorée par La présence de fibers de carbone, ces形成devraient durer encore + longtemps。
  • Gabarits/夹具/导轨perçage -La grande rigidité et La légèreté du Nylon 12CF en font un matériau idéal pour les gabarits et les fixations。美好rigidité事实également美好的选择和指引perçage -美好的时刻précision美好的回忆percés。在外面,la rigidité永久的au处置固定的être une表面一致的lorsque la pièce présente une flexibilité inhérente,样例une tôle de故障épaisseur。看到拉图6倒UN示例de gabarit de perçage avec插入métalliques。
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图6:指南perçage avec插入métalliques imprimés en尼龙12CF

  • 支持- - - - - -Les支持FDM尼龙12CF légers et rigides peuvent remplacer Les支持métalliques dans un环境工业et sont particulièrement utiles pour Les支持de complexité moyenne à élevée qui nécessiteraient de multiple composants ou des réglages de machine difficiles en raison de la géométrie de la pièce。
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图7:支持d'outillage personnalisés par ORBITAL ATK conçus pour la flexibilité et la réponse快速应急项目。Le Nylon 12CF FDM fournit la force et la rigidité nécessaires。

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