Kao dobavljač delova modela za 3D štampanje, iz prve ruke sam bio svedok rastuće potražnje za delovima koji mogu da izdrže različita hemijska okruženja. U mnogim industrijama, kao što su automobilska, vazduhoplovna i hemijska obrada, 3D štampani delovi moraju biti visoko otporni na hemikalije kako bi se osigurala dugoročna funkcionalnost i sigurnost. U ovom blogu ću podijeliti neke efikasne strategije kako da dijelove 3D štampanog modela učinite otpornijim na kemikalije.
Odabir pravih materijala
Izbor materijala je temelj za stvaranje hemijski otpornih 3D štampanih delova. Različiti materijali imaju različita svojstva hemijske otpornosti.
ABS plastika
ABS (akrilonitril butadien stiren) je popularan termoplast koji se koristi u 3D štampanju. Nudi dobra mehanička svojstva i određeni nivo hemijske otpornosti. NašUsluga 3D štampe ABS Plastic Rapid Prototypepruža visokokvalitetne ABS dijelove. ABS ima pristojnu otpornost na mnoge uobičajene hemikalije, kao što su voda, alkoholi i neke slabe kiseline i baze. Međutim, može biti napadnut otapalima poput acetona i nekim jakim oksidantima. Da bi se poboljšala njegova hemijska otpornost, aditivi se mogu ugraditi tokom procesa 3D štampanja. Na primjer, dodavanje male količine punila otpornog na kemikalije može poboljšati njegovu sposobnost da izdrži teža kemijska okruženja.
Smola
3D štampanje smolom steklo je značajnu popularnost posljednjih godina.Dijelovi za 3D štampu od smolenude visoku preciznost i glatku završnu obradu. Dostupne su različite vrste smola, a neke su posebno formulirane za otpornost na kemikalije. Smole na bazi epoksida, na primjer, općenito imaju dobru otpornost na širok spektar kemikalija, uključujući kiseline, baze i rastvarače. Oni formiraju gustu i umreženu strukturu tokom procesa očvršćavanja, koja djeluje kao barijera protiv prodiranja kemikalija. Prilikom odabira smole za primjene otporne na kemikalije, ključno je uzeti u obzir specifične kemikalije kojima će dio biti izložen i odabrati smolu s odgovarajućim svojstvima otpornosti.
SLA 3D printanje dijelova od ABS smole
NašSLA 3D printanje dijelova od ABS smolekombinuju prednosti 3D štampe ABS i smole. Ovi dijelovi se mogu prilagoditi tako da imaju povećanu hemijsku otpornost. Koristeći naprednu SLA (Stereolithography) tehnologiju, možemo stvoriti dijelove ujednačenije strukture, što je korisno za hemijsku otpornost. Smola koja se koristi u SLA 3D štampanju delova od ABS smole može se formulisati tako da ima bolju otpornost na hemikalije u poređenju sa tradicionalnim ABS materijalima.
Površinski tretmani
Čak i ako osnovni materijal ima određeni nivo hemijske otpornosti, površinski tretmani mogu dodatno poboljšati sposobnost dela da izdrži hemikalije.
Premazivanje
Nanošenje premaza otpornog na kemikalije jedan je od najefikasnijih načina za povećanje otpornosti na kemikalije. Dostupne su različite vrste premaza, kao što su epoksidni premazi, poliuretanski premazi i fluoropolimerni premazi. Epoksidni premazi pružaju dobro prianjanje i otpornost na mnoge kemikalije, uključujući otapala i korozivne tvari. Poliuretanski premazi nude odličnu otpornost na habanje pored hemijske otpornosti. Fluoropolimerni premazi, poput PTFE (politetrafluoroetilena), imaju izuzetno nisku površinsku energiju i vrlo su otporni na širok spektar hemikalija, uključujući jake kiseline i baze. Prilikom nanošenja premaza važno je osigurati odgovarajuću pripremu površine kako bi se postigla dobra adhezija između premaza i 3D odštampanog dijela.
Pasivacija
Pasivacija je proces koji se obično koristi za metalne 3D štampane dijelove. Uključuje tretiranje površine dijela kemijskom otopinom kako bi se formirao tanak zaštitni sloj oksida. Ovaj oksidni sloj djeluje kao barijera protiv korozije i kemijskog napada. Na primjer, 3D ispisani dijelovi od nehrđajućeg čelika mogu se pasivizirati kako bi se poboljšala njihova otpornost na rđu i kemijsku koroziju. Proces pasivizacije obično uključuje uranjanje dijela u otopinu na bazi dušične kiseline na određeni vremenski period, nakon čega slijedi temeljito ispiranje.
Optimizacija procesa štampanja
Sam proces 3D štampanja takođe može uticati na hemijsku otpornost delova.
Parametri štampanja
Podešavanje parametara štampanja može pomoći u stvaranju gušće i ujednačenije strukture, što je korisno za hemijsku otpornost. Na primjer, u FDM (Fused Deposition Modeling) štampanju, povećanje gustine ispune može smanjiti poroznost dijela, čineći ga manje osjetljivim na prodiranje kemikalija. Kod SLA štampe, optimizacija vremena i intenziteta ekspozicije može osigurati pravilno očvršćavanje smole, što rezultira umreženijom i hemijski otpornom strukturom.
Naknadna obrada
Koraci naknadne obrade, kao što je žarenje, mogu poboljšati hemijsku otpornost 3D štampanih delova. Žarenje uključuje zagrijavanje dijela na određenu temperaturu, a zatim njegovo polagano hlađenje. Ovaj proces oslobađa unutrašnje naprezanje u dijelu i može poboljšati njegova mehanička i kemijska svojstva. Za termoplastične dijelove, žarenje može poboljšati kristalnost materijala, što često dovodi do bolje kemijske otpornosti.
Ispitivanje i kontrola kvaliteta
Prije isporuke 3D printanih dijelova kupcima, bitno je provesti temeljno testiranje kako bi se osiguralo da njihova hemijska otpornost ispunjava tražene standarde.
Ispitivanje hemijskim uranjanjem
Jedna od najčešćih metoda ispitivanja je ispitivanje hemijskim uranjanjem. 3D štampani dijelovi se uranjaju u ciljane kemikalije na određeno vrijeme, a zatim se procjenjuju njihova fizička i mehanička svojstva. Na primjer, promjene u težini, dimenzijama, tvrdoći i izgledu površine mogu ukazivati na stupanj kemijskog napada. Upoređujući svojstva dijelova prije i nakon potapanja, možemo utvrditi da li dijelovi imaju dovoljnu kemijsku otpornost.
Analitičke tehnike
Napredne analitičke tehnike, kao što su Fourier-ova infracrvena spektroskopija (FTIR) i skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM), mogu se koristiti za analizu hemijskog sastava i strukture 3D štampanih delova pre i posle hemijskog izlaganja. FTIR može identificirati promjene u hemijskim vezama unutar materijala, dok SEM može pružiti detaljne informacije o morfologiji površine i svim znacima hemijskog oštećenja.
U zaključku, da bi dijelovi 3D štampanog modela postali otporniji na kemikalije zahtijeva sveobuhvatan pristup koji uključuje odabir materijala, površinske tretmane, optimizaciju procesa i rigorozno testiranje. Kao dobavljač delova modela za 3D štampanje, posvećeni smo obezbeđivanju delova visokog kvaliteta, otpornih na hemikalije kako bismo zadovoljili različite potrebe naših kupaca. Ukoliko su Vam potrebni 3D štampani delovi sa odličnom hemijskom otpornošću, pozivamo Vas da nas kontaktirate radi nabavke i daljeg razgovora. Radujemo se što ćemo raditi s vama kako bismo pronašli najbolja rješenja za vaše specifične aplikacije.
Reference
- ASTM International. (20XX). Standardne metode ispitivanja za procjenu hemijske otpornosti plastike.
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2011). Nauka o materijalima i inženjerstvo: Uvod. Wiley.
- Gibson, I., Rosen, DW, & Stucker, B. (2015). Tehnologije aditivne proizvodnje: 3D štampa, brza izrada prototipa i direktna digitalna proizvodnja. Springer.
