18.01.2021 by Dennis Glinski, Wilo SE, Dr. Natalie Rudolph
Wilo: Lepší výkon s 3D tištěnými komponenty vyztuženými vlákny
Společnost Wilo SE je celosvětovým výrobcem čerpadel a čerpacích systémů pro stavebnictví, celý vodohospodářský řetězec a průmysl. Není proto překvapením, že společnost Wilo pracuje s nejmodernějšími technologiemi, jako je aditivní výroba. Zjistěte, jak používají NETZSCH DSC 214 Polyma k pochopení tepelného chování nově zvolených materiálů.
Společnost Wilo SE je celosvětovým výrobcem čerpadel a čerpacích systémů pro stavebnictví, celý vodohospodářský řetězec a průmysl. Má dlouhou historii úspěšných inovací založených na silném znalostním základu a smyslu pro budoucí technologie a požadavky trhu. To vyžaduje silné zaměření na výzkum a vývoj, stejně jako nejlepší vybavení k provedení práce.
Není proto překvapením, že společnost Wilo při vývoji výrobků budoucnosti pracuje s nejmodernějšími technologiemi, jako je aditivní výroba, nazývaná také 3D tisk. V jednom z projektů používají selektivní laserové spékání (SLS), které je známé tím, že umožňuje vyrábět vysoce kvalitní konstrukční polymerové díly se složitou geometrií, vnitřní strukturou a tenkými stěnami. Výroba bez použití nástrojů bez ztráty materiálu, zkrácení vývojových procesů i mechanické vlastnosti srovnatelné se vstřikovanými díly činí ze SLS vhodnou alternativu pro mnoho obrobků a dokonce celých sestav. Navíc některé duté geometrie jsou ve skutečnosti proveditelné pouze pomocí aditivní výroby na bázi prášku.
Proces SLS využívá laser k lokálnímu roztavení small částic polymerního prášku za vzniku homogenní vrstvy, což se opakuje vrstvu po vrstvě, dokud není roztaven celý díl. V okolní stavební komoře se materiál udržuje při zvýšené teplotě, která brání krystalizaci, dokud není celý díl hotov. Teprve poté se díl ochladí. Proto je třeba znát přesné chování polymerního prášku při tání a krystalizaci, aby bylo možné definovat nastavení procesu pro daný materiál.
Aby bylo možné vyvinout nové materiály, které mají všechny požadované vlastnosti pro nový výrobek, je třeba toto tepelné chování pochopit.
NETZSCH DSC214Polymaposkytl řešení
Všechny nové varianty materiálů s vláknovou výztuží i bez ní byly charakterizovány pomocí přístroje NETZSCH DSC 214 Polyma prováděním dynamických měření od pokojové teploty do 70 K nad teplotou taveniny při rychlosti ohřevu a ochlazování 20 K/min. Výsledný graf a procesní okno jsou znázorněny na obr. 1. Hystereze mezi počátkem tání a počátkem KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo.krystalizace je menší než u obvykle používaného PA12. To znamená, že procesní okno je pouze asi 20 K ve srovnání s asi 30 K u PA12.
Obrázek 2 ukazuje vliv skleněných a uhlíkových vláken na počátek KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo.krystalizace. Obě vlákna (modrá: CF, zelená: GF) působí jako nukleační místa a posouvají začátek KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo.krystalizace na vyšší teploty, čímž se procesní okno ještě více zužuje. To je důležité pro Identify nejvhodnější teplotu sestavení a vyžaduje to mnoho odborných znalostí při optimalizaci procesu. Při teplotách blízkých počátku tání se okolní pevné prášky začnou spékat na horký roztavený díl. Tento jev se nazývá boční růst. Při teplotách blízkých počátku KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo.krystalizace může být problémem deformace. Tento jev se často nazývá kroucení. Jedním z vysvětlení rozdílu v nástupu KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo.krystalizace mezi skleněnými a uhlíkovými vlákny může být poměr povrchu k objemu obou různých vláken. Vzhledem k tomu, že průměr uhlíkových vláken je v rozmezí 7 µm a použitých skleněných vláken přibližně 11 µm, poskytují uhlíková vlákna o něco větší povrchovou plochu, která působí jako zárodečná místa při stejném objemovém obsahu ve směsi.
Pokud je hystereze mezi teplotou tání a teplotou KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo. krystalizace zájmového materiálu velmi small, lze provést izotermické krystalizační studie pro podrobnější analýzu rychlosti KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo. krystalizace nebo porovnat různé směsi s jinak podobnými vlastnostmi a select vybrat tu nejlepší.
“Přístroj DSC 214 Polyma se snadno používá a poskytl nám všechny důležité údaje pro úspěšnou výrobu dílů s použitím nových prášků. Spolu s poznatky, které jsme získali při diskusích s aplikačními specialisty NETZSCH, jsme byli schopni select nejvhodnější materiály pro pokračování našich vývojových prací”
Chcete se dozvědět více o charakterizaci prášků SLS?
V předchozích článcích jsme se zabývali následujícími tématy:
O společnosti Wilo Group
Skupina Wilo je jedním z předních světových dodavatelů čerpadel a čerpacích systémů pro stavebnictví, vodohospodářství a průmysl. Inovativní řešení, chytré výrobky a individuální služby společnosti zajišťují inteligentní, efektivní a ke klimatu šetrný pohyb vody. Díky strategii udržitelnosti a ve spolupráci s partnery také významně přispívá k ochraně klimatu (Zdroj).