În vara anului 2020, Haenssler Group - o companie germană care dezvoltă și produce soluții unice de etanșare și piese complexe din materiale plastice și elastomeri de înaltă calitate - a început să proiecteze și să producă o piesă speciala pentru unul dintre clienții săi. Acest client a căutat un material de etanșare cu proprietăți anti-electrostatice care să ofere protecție termică pentru două componente ale unei mașini.
Această piesă trebuia să fie compusă din două componente separate care să poată fi ușor îndepărtate și reasamblate în timpul ciclului de viață al mașinii. Pentru ca provocarea sa fie si mai mare, clientul a solicitat 300 dintre aceste piese pentru integrarea într-o linie de producție existentă. Producția trebuia făcută de două ori pe an, în loturi mici de câte 150, respectând totodată un program precis de livrare.
Având în vedere acest lucru - și deoarece filamentele sale sunt compatibile cu imprimanta 3D Ultimaker S5 a Haenssler Group - Haenssler Group a făcut echipă cu producătorul de materiale de imprimare 3D Kimya.
Aici intra in scena filamentul ABS-ESD Kimya
Filamentul ABS-ESD Kimya s-a dovedit a îndeplini cerințele necesare, fiind în același timp procesabil pe Ultimaker S5.
Matricea ABS pe care se bazează filamentul asigură o rezistență adecvată la impact (Charpy, 10,9 KJ / m²) și căldură (până la 90 ° C), în combinație cu modulul de tracțiune ABS tipic și valoarea rezistenței (vezi Tabelul 1).
Materialele de umplere și tehnologia de amestecare brevetate Kimya ABS-ESD permit performanțelor ESD să se stabilizeze în jurul valorii nominale de 10 ^ 6 ohm / sp pentru cele 11 luni următoare amestecului. În plus, pentru a garanta că aceeași performanță ESD este păstrată în gama 106-109 ohm / m² pentru fiecare lot de producție, este evaluată rezistivitatea suprafeței (standardul ASTM 527 pe specimenul tipărit 3D) înainte de fiecare comercializare a lotului.
Interesant este că diametrul filamentului are, de asemenea, un efect remarcabil asupra reproductibilității comportamentului ESD. Dispersia îngustă de 2,84 mm ± 0,0062 mm (interval de încredere de 99,999936%) în diametrul filamentului de la ABS-ESD Kimya permite volume de extrudare impecabile și înălțimea stratului de stivuire, înainte de solidificarea topiturii.
Prin urmare, controlul asupra diametrului filamentului are o importanță și mai mare atunci când se prelucrează materiale bazate pe ESD, deoarece topologia neregulată a suprafeței și efectele de sub-extrudare pot extrage din greu transportul de încărcare eficient și omogen pe toată suprafața piesei imprimate 3D.
Un profil personalizat
Grupul Haenssler a decis că filamentul ABS-ESD al lui Kimya îndeplinește, de asemenea, două criterii esențiale: rezistența anti-electrostatică (ESD), precum și rezistența la temperatură de până la 90 ° C. Un alt beneficiu a fost greutatea filamentului. Cu doar 2,2 kg pe tambur, Haenssler Group a reușit să transporte și să manipuleze mai eficient materialul, economisind companiei atât timp cât și bani.
Cu materialul potrivi, Haenssler Group a început faza de proiectare a piesei, optimizându-și proprietățile de izolare prin încorporarea unui vid intern. Cu toate acestea, la tipărire, Haenssler Group a observat mai multe imperfecțiuni datorate semnelor de delaminare și defectelor de flux, care apar uneori la imprimarea pieselor de format mare cu geometrii complexe. Grupul Haenssler a notificat-o pe Kimya, solicitând analiza problemei - precum și o propunere de soluție - care a venit sub forma unui profil de tipărire personalizat.
"Când am întâmpinat defecte de imprimare, Kimya a reacționat rapid pentru a stabili un profil de imprimare capabil să ofere nivelul de calitate necesar. Prin urmare, am putut să producem piesele în termen", a spus Dirk Olbert, inginer 3D la Haenssler Group.
Utilizarea profilului de tipărire a materialului a permis grupului Haenssler să valideze mai rapid proprietățile piesei finale - un avantaj general care permite companiei să se adapteze cu ușurință la cerințele pieței în continuă schimbare.
Performanța în condiții de siguranță ESD este puternic influențată de prezența defectelor de suprafață, care ar modifica inevitabil disiparea sarcinilor. Aceasta a însemnat că părțile Haenssler Group trebuie să fie reproductibile atât pentru comportamentul ESD, cât și pentru precizia dimensională, pe lângă îndeplinirea cerințelor vizuale și de integritate.
Dintre cele 300 de unități produse anual de Haenssler Group, un grup de 10 exemplare tipărite pe mai multe imprimante 3D Ultimaker S5 a fost selectat pentru a fi supus unei analize dimensionale manuale, prin intermediul unui etrier, a caracteristicilor cele mai reprezentative. Rezultatele arată o variație minimă (sub ± 0,2 mm) față de dimensiunile țintă A, B, C, E, F și o variație previzibilă de -0,3 mm față de ținta de 8 mm pentru dimensiunea D. În general, toate eșantioanele au raportat o nivel bun de precizie și reproductibilitate de la lot la lot, după cum se arată în variațiile neglijabile ale tuturor dimensiunilor testate între diferite probe.
Pentru a evalua pe deplin calitatea suprafeței întregului obiect tipărit, inginerii Haenssler Group au efectuat o analiză de scanare 3D de înaltă rezoluție pe un număr select de piese tipărite, folosind un scaner GOM Atos Core 3D.
Acest lucru a permis Haenssler Group să creeze un profil de imprimare optimizat ABS-ESD, care, în combinație cu un Ultimaker S5 calibrat corespunzător, a dus la piese cu limite de toleranță acceptabile și cu variații dimensionale mici de la lot la lot.
Conform topografiei și analizei dimensionale, procesabilitatea Kimya ABS-ESD pe o imprimantă Ultimaker S5 - în combinație cu comportamentul său ESD controlat - a permis grupului Haenssler să valideze imprimarea 3D ca tehnică de fabricație pentru a produce loturi de volum mediu de componente izolatoare. Împreună, Kimya, Haenssler Group și Ultimaker - prin intermediul imprimantelor 3D exacte și al sistemului de filamente deschise - au reușit să dezvolte o soluție personalizată pentru o cerere foarte specifică a clienților. În plus, Grupul Haenssler a raportat o reducere de 60-80% a deșeurilor materiale în costul pe piesă în comparație cu frezarea tradițională.
De asemenea, proiectul a putut fi finalizat într-o perioadă relativ scurtă de timp - permițând clientului să continue producția fără întrerupere.
„Parteneriatul nostru cu Kimya a fost extrem de benefic", a declarat Adrian Heinrich, director de marketing la Haenssler Group. „Echipa Kimya și-a demonstrat fiabilitatea și expertiza, în special având în vedere natura extrem de dificila a proiectului. Suntem siguri că vom colabora în continuare pe viitor, folosind filamentele sale 3D pentru alte proiecte. "
Trebuie să fii logat pentru a plasa comentarii.
click aici pentru a te loga