18.01.2021 by Dennis Glinski, Wilo SE, Dr. Natalie Rudolph
Wilo: mejor rendimiento con componentes impresos en 3D reforzados con fibra de vidrio
Wilo SE es un fabricante mundial de bombas y sistemas de bombeo para servicios de construcción, toda la cadena de gestión del agua y la industria. No es de extrañar que Wilo trabaje con tecnologías de vanguardia como la fabricación aditiva. Descubra cómo utilizan el NETZSCH DSC 214 Polyma para comprender el comportamiento térmico de las nuevas opciones de materiales.
Wilo SE es un fabricante mundial de bombas y sistemas de bombeo para servicios de construcción, toda la cadena de gestión del agua y la industria. Cuenta con una larga historia de innovaciones de éxito basadas en su sólida base de conocimientos y en su sentido de la tecnología futura y de los requisitos del mercado. Esto requiere un fuerte enfoque en I + D, así como el mejor equipo para hacer el trabajo.
No es de extrañar que Wilo trabaje con tecnologías de vanguardia como la fabricación aditiva, también llamada impresión 3D, para desarrollar los productos del mañana. En un proyecto, utilizan el Sinterizado Selectivo por Láser (SLS), conocido por producir piezas estructurales de polímero de alta calidad con geometrías complejas, estructuras internas y paredes finas. La producción sin herramientas y sin pérdida de material, la reducción de los procesos de desarrollo y unas propiedades mecánicas comparables a las de las piezas moldeadas por inyección hacen del SLS una alternativa adecuada para muchas piezas de trabajo e incluso conjuntos completos. Es más, algunas geometrías huecas sólo son factibles con un proceso de fabricación aditiva basado en polvo.
El proceso SLS utiliza un láser para fundir localmente small partículas de polvo de polímero para formar una capa homogénea y esto se repite capa por capa hasta que se funde toda la pieza. La cámara de fabricación circundante mantiene el material a temperaturas elevadas para impedir la CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización.cristalización hasta que toda la pieza está terminada. Sólo entonces se enfría la pieza. Por tanto, es necesario conocer con precisión el comportamiento de fusión y CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización.cristalización del polímero en polvo para definir los ajustes del proceso para un material determinado.
Para desarrollar nuevos materiales que posean todas las propiedades necesarias para un nuevo producto, es necesario comprender este comportamiento térmico.
El NETZSCH DSC214Polymaproporcionó la solución
Todas las nuevas opciones de material con y sin refuerzo de fibra se caracterizaron utilizando un NETZSCH DSC 214 Polyma realizando mediciones dinámicas desde temperatura ambiente hasta 70 K por encima de la Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).temperatura de fusión utilizando una velocidad de calentamiento y enfriamiento de 20 K/min. El gráfico resultante y la ventana de proceso se representan en la figura 1. La histéresis entre el inicio de la fusión y el inicio de la CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización.cristalización es menor que en la PA12 utilizada habitualmente. Esto significa que la ventana de proceso es de sólo unos 20 K, frente a los 30 K de la PA12.
La figura 2 muestra el efecto de las fibras de vidrio y de carbono en el inicio de la CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización.cristalización. Ambas fibras (azul: CF, verde: GF) actúan como núcleos y desplazan el inicio de la CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización.cristalización a temperaturas más altas, estrechando aún más la ventana del proceso. Esto es importante para identificar la temperatura de construcción más adecuada y requiere mucha experiencia para optimizar el proceso. A temperaturas cercanas al inicio de la fusión, los polvos sólidos circundantes empiezan a sinterizarse sobre la pieza fundida caliente. Este efecto se denomina crecimiento lateral. A temperaturas cercanas al inicio de la CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización. cristalización, el alabeo puede ser un problema. A menudo se denomina rizado. Una explicación de la diferencia en el inicio de la CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización. cristalización entre las fibras de vidrio y de carbono podría ser la relación superficie-volumen de las dos fibras. Dado que el diámetro de las fibras de carbono es del orden de 7 µm y el de la fibra de vidrio utilizada de unos 11 µm, las fibras de carbono proporcionan ligeramente más superficie para actuar como sitios de nucleación para el mismo contenido de volumen en la mezcla.
Si la histéresis entre la Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).temperatura de fusión y la de CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización. cristalización de un material de interés es muy small, se pueden realizar estudios de CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización. cristalizaciónIsotérmicoLos ensayos a temperatura controlada y constante se denominan isotérmicos.isotérmica para analizar la velocidad de CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización. cristalización con más detalle o comparar diferentes mezclas con propiedades por lo demás similares para select la mejor.
“El DSC 214 Polyma es fácil de utilizar y nos proporcionó todos los datos pertinentes para producir con éxito piezas utilizando los nuevos polvos. Junto con los conocimientos adquiridos en las conversaciones mantenidas con los especialistas en aplicaciones de NETZSCH, pudimos select los materiales más adecuados para continuar nuestro trabajo de desarrollo..."”
¿Quiere saber más sobre la caracterización de los polvos SLS?
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Acerca de Wilo Group
El Grupo Wilo es uno de los principales proveedores mundiales de bombas y sistemas de bombeo para los sectores de la construcción, la gestión del agua y la industria. Las soluciones innovadoras, los productos inteligentes y los servicios individuales de la empresa mueven el agua de forma inteligente, eficiente y respetuosa con el clima. También contribuye de forma importante a la protección del clima con una estrategia de sostenibilidad y en colaboración con sus socios (Fuente).