8 Materiais inovadores para impressão 3D industrial [2018]

Os materiais desempenham um papel fundamental no processo de fabricação de aditivos. Ao lado do hardware (de máquinas AM a sistemas de pós-processamento) e software (incluindo design e MES), os materiais formam o terceiro pilar para garantir o sucesso da produção para manufatura aditiva. Quer sejam termoplásticos de grau de engenharia ou ligas metálicas, os fabricantes estão continuamente em busca de materiais que forneçam propriedades mecânicas aprimoradas e desempenho das peças.

Hoje, a manufatura aditiva está rapidamente ganhando força como um método de produção viável, permitindo a criação de produtos altamente complexos. A inovação de materiais terá um papel crucial em trazer a impressão 3D para o reino da produção de alto volume. Felizmente, a gama de materiais disponíveis no mercado de AM está em constante expansão e já inclui uma grande variedade de polímeros, resinas, metais e cerâmicas.

Pode ser difícil acompanhar os últimos avanços em materiais de impressão 3D, é por isso que estamos dando uma olhada em 8 materiais inovadores para impressão 3D industrial que foram revelados até agora este ano.

Resumo

Material Empresa Propriedades Casos de uso EPX 82 Carbono Alta resistência
Resistente
Durabilidade termociclagemConectores, suportes e caixas Ultrasint PA6BASF Ponto de fusão:193 ° C
Alta rigidez Alta resistência Aplicações típicas automotivas e de bens de consumo PrimePart STEvonik Alta elasticidade
Alta resistência
Resistência químicaProtótipos funcionais, produção em série Filamentos KetaSpire PEEK e Radel PPSUSolvayResistência química
Pode suportar altas temperaturas (temperatura de deflexão térmica:207 ° C)
Resistência ao impacto Dispositivos médicos (exigindo esterilização a vapor)
Interiores de aeronaves ALM HT-23EOSHigh resistência química
Retardante de chama
Alta resistência
Leve aplicações aeroespaciais BLDRmetalNanosteelHigh hardness
Toughness
DuctilityTools, matrizes, rolamentos e engrenagens ScalmalloyAPWorksLightweight
Alta resistência
DuctilidadeAeroespacial aplicações, suportes (motorsports) trocadores de calor (automotivo) FluorosiliconeACEO®Alta flexibilidadeAplicações de vedação

1. Carbon’s EPX 82

Carbon, a empresa com sede nos Estados Unidos conhecida por sua tecnologia de impressão 3D Digital Light Synthesis, também é um player importante no mercado de materiais. Uma adição recente ao já extenso portfólio de materiais de nível de produção da empresa é sua resina EPX 82 . EPX 82 é descrito como um material de alta resolução e alta resistência desenvolvido para aplicações de engenharia.

Com uma combinação de resistência, dureza e durabilidade do ciclo térmico, EPX 82 tem uma temperatura de deflexão térmica entre 104 ° C a 130 ° C. É particularmente adequado para a produção de peças funcionais como conectores, suportes e caixas para os setores automotivo e industrial. O material também permite a criação de peças com características flexíveis e paredes finas.

A tecnologia DLS da Carbon é conhecida por sua capacidade de produzir peças com propriedades mecânicas, resolução e acabamentos de superfície que rivalizam com os plásticos moldados por injeção. A adição do novo material EPX 82 ao portfólio de materiais da Carbon reforça ainda mais a capacidade da tecnologia de criar componentes que podem resistir a ambientes adversos, levando o desempenho das peças de resina impressa em 3D a um novo nível.

2. Ultrasint PA6 da BASF

A BASF 3D Printing Solutions tem aumentado lenta, mas continuamente, suas ofertas em materiais de nível industrial para impressão 3D no último ano. Nesta primavera, a subsidiária da gigante química alemã BASF revelou um novo material de poliamida para Sinterização Seletiva a Laser (SLS): Ultrasint PA6 LM X085 . Em SLS, onde PA11 e PA12 são as duas poliamidas mais comumente usadas, este novo material de náilon da BASF pode ser uma adição muito valiosa ao catálogo de materiais SLS. O Ultrasint PA6 é um pó de nylon com um ponto de fusão comparativamente baixo de cerca de 193 ° C. O baixo ponto de fusão do Ultrasint PA6 reduz o consumo de energia das máquinas SLS e ajuda a acelerar o processo de impressão. As peças fabricadas com Ultrasint PA6 apresentam alta rigidez e resistência e o material é normalmente usado para aplicações automotivas e de bens de consumo.

3. Pó à base de PEBA da Evonik

A Evonik é há muito tempo fabricante de pós de poliamida SLS, com um portfólio de quase 20 anos. Embora as poliamidas tenham sido um padrão confiável para a tecnologia, o especialista químico alemão decidiu expandir sua gama de portfólio ainda mais com o lançamento do primeiro pó plástico flexível à base de PEBA (bloco de poliéter amida). PEBA é um elastômero termoplástico de alto desempenho conhecido por sua baixa densidade, flexibilidade e resistência à fadiga

O material de alto desempenho, que atende pela marca PrimePart ST , expande ainda mais as opções para aplicativos de impressão 3D. PrimePart ST é notável por sua alta elasticidade e resistência e é compatível com alta velocidade de sinterização (HSS) e tecnologias de jateamento de aglutinante, além de SLS.

Peças produzidas aditivamente usando o novo pó da Evonik são considerados bons flexibilidade, excelente resistência química e durabilidade. As áreas de aplicação para o novo material incluem peças de plástico flexíveis e totalmente funcionais de alta qualidade para prototipagem ou produção em série.

4. Filamentos KetaSpire PEEK e Radel PPSU da Solvay

À medida que aumenta a demanda por termoplásticos de alto desempenho, a empresa química Solvay desenvolveu três novos filamentos de polímero especificamente para aplicações AM de ponta nas indústrias de petróleo e gás, aeroespacial, automotiva e de saúde.

Os filamentos, baseados em plásticos PEEK e PPSU de alto desempenho, permitem a fusão de camadas impressas e possuem alta densidade de peças e excepcional resistência - inclusive no eixo Z, o que normalmente é um desafio para FDM. Por exemplo, Radel PPSU pode produzir peças com alta resistência ao calor e produtos químicos, tornando-o adequado para aplicações médicas ou até mesmo conexões de água quente.

Notavelmente, o filamento KetaSpire PEEK da Solvay foi incluído no software de simulação Digimat da e-Xstream. Por meio dessa parceria, a Solvay espera permitir que seus clientes obtenham impressões de sucesso ao usar seus termoplásticos de alto desempenho.

5. EOS 'ALM HT-23 PEKK

O fabricante de impressoras 3D EOS oferece agora o primeiro material PEKK de alto desempenho reforçado com fibra de carbono para seus sistemas SLS, desenvolvido em colaboração com a Boeing.

Lançado em RAPID + TCT 2018, ALM HT-23 foi desenvolvido especialmente para aplicações aeroespaciais, permitindo simplificação e reduzindo o custo geral por peça. De acordo com a EOS, o ALM HT-23 pode reduzir significativamente os custos com ferramentas, substituindo peças de alumínio por este termoplástico. Além do setor aeroespacial, o ALM HT-23 também é adequado para aplicações industriais que requerem alta resistência ao desgaste e resiliência sob tensões químicas e onde a resistência ao calor é necessária.

6. Pós de metal BLDR da Nanosteel

Este ano, a Nanosteel, uma empresa que opera no campo de materiais de aço nanoestruturados, revelou novas ligas de aço com propriedades de material que as ligas 3D imprimíveis atuais não podem oferecer. A empresa formulou microestruturas de matriz de metal exclusivas para obter propriedades aprimoradas em seus materiais.

A linha de produtos da Nanosteel inclui pós metálicos para fusão em leito de pó e sistemas de jato de ligantes metálicos. Por exemplo, o BLDRmetal ™ L-40 ferroso pó de liga, projetado para uso na fabricação de aditivos a laser, pode ser impresso em temperatura ambiente e pode produzir peças com alta dureza e ductilidade.

De acordo com a NanoSteel, o BLDRmetal oferece uma alternativa aos aços-ferramenta de difícil impressão, como o H13, e oferece um desempenho superior ao aço maraging M300. Com excelentes propriedades físicas, o L-40 é um material desejado para uma série de aplicações, incluindo ferramentas, matrizes, rolamentos e engrenagens.

7. Scalmalloy da APWorks

Peças e componentes de metal leve estão em alta demanda, e Scalmalloy pode apenas fornecer uma solução para a necessidade crescente de metais leves, porém fortes e dúcteis. Desenvolvido pela empresa alemã APWorks, especialmente para impressão 3D de metal em pó, Scalmalloy oferece a menor taxa de aquisição para voar e uma alta relação resistência / peso.

Até o momento, as aplicações do Scalmalloy incluem suportes inovadores, motocicletas e uma partição biônica. No entanto, com suas propriedades materiais combinando a leveza do alumínio com quase a mesma resistência e ductilidade do titânio, Scalmalloy certamente mostra seu potencial para a indústria automotiva e outras indústrias de transporte.

8. Fluorossilicones ACEO®

ACEO®, uma divisão da gigante química Wacker Chemie, já fez grandes avanços no desenvolvimento de uma tecnologia inovadora de impressão em silicone 3D. Com a introdução do fluorosilicone , a empresa atingiu mais um marco. O fluorosilicone é um elastômero 100% que combina a resistência dos fluorocarbonos com as propriedades de temperatura dos silicones. O fluorosilicone é o material de escolha para aplicações de vedação em indústrias que requerem resistência a combustíveis, óleos e lubrificantes.

O lançamento do fluorosilicone da ACEO® marca apenas o início de uma linha de silicones funcionais que virá no futuro alguns meses, de acordo com a empresa.

Mais inovação de materiais à frente

A demanda por mais inovação e materiais superiores só tende a crescer à medida que o mercado de impressão 3D amadurece. Com os fornecedores de materiais procurando capitalizar sobre essa demanda, um maior investimento está sendo feito para financiar extensas iniciativas de P&D. Isso só pode significar maiores oportunidades para a indústria como um todo, pois novos materiais, com uma ampla gama de propriedades mecânicas, podem ajudar a acelerar o processo de tornar a manufatura aditiva uma tecnologia de produção totalmente viável.

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