22.02.2021 by Dr. Natalie Rudolph, Doreen Rapp

Estimativa de empenamento de peças de sinterização a laser Selectusando análise termomecânica

Os plásticos usados na SelectSinterização a laser (SLS) têm uma expansão térmica maior em comparação com outros materiais. Portanto, é importante saber como as dimensões de uma peça de SLS mudam em diferentes temperaturas durante a construção e o uso. Quanto mais alto for o coeficiente de expansão térmica, mais propensas estarão as peças a deformações ou ondulações e ao acúmulo de tensões residuais. Saiba mais!

largeIsso ocorre porque quanto maior o coeficiente de expansão térmica, maior será o efeito das smallmaiores diferenças de temperatura no processo. A expansão térmica, ou melhor, o encolhimento durante o processo depende do encolhimento térmico do material e, no caso de materiais semicristalinos frequentemente usados em SLS, do encolhimento devido à CristalizaçãoA cristalização é o processo físico de endurecimento durante a formação e o crescimento de cristais. Durante esse processo, o calor da cristalização é liberado.cristalização. A quantidade de encolhimento por CristalizaçãoA cristalização é o processo físico de endurecimento durante a formação e o crescimento de cristais. Durante esse processo, o calor da cristalização é liberado.cristalização depende da própria estrutura do polímero, mas também das temperaturas de resfriamento. Observando o processo de SLS, os gradientes de temperatura são inevitáveis e as taxas de resfriamento são small.

Figura 1: Esquema de uma máquina SLS

O princípio do processo SLS

No processo de SLS, uma fina camada de pó é aplicada na plataforma de construção e aquecida até um pouco abaixo daTemperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). temperatura de fusão do material, que geralmente é chamada de temperatura de construção (aquecedores não mostrados no esquema). Em seguida, um laser traça a seção transversal da geometria da peça da primeira camada, fornecendo energia suficiente para derreter o material localmente. Sem nenhuma força de cisalhamento, aTemperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). fusão precisa ter baixa viscosidade e EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão superficial para coalescer e formar uma poça deTemperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). fusão uniforme. O pó ao redor permanece sólido e mantém a forma da geometria fundida. Portanto, não são necessárias estruturas de suporte. Isso pode ser visto pelas três peças construídas em forma de N no leito de pó. Agora, a plataforma de construção é abaixada em uma altura de camada, abrindo espaço para a próxima camada. Um rolo varredor ou recobridor se move pela superfície, pega o excesso de material do reservatório e deposita pó novo e mais frio na parte superior da plataforma de construção para criar a próxima camada. Novamente, o pó é aquecido para mantê-lo na temperatura de construção. Isso é importante para impedir a CristalizaçãoA cristalização é o processo físico de endurecimento durante a formação e o crescimento de cristais. Durante esse processo, o calor da cristalização é liberado.cristalização. Todo o envelope de construção é mantido em uma atmosfera de nitrogênio para reduzir os efeitos do envelhecimento. Essas etapas do processo de revestimento de pó eTemperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). fusão a laser são repetidas várias vezes até que toda a peça seja construída. Só então o envelope de construção é resfriado, o que dá início à CristalizaçãoA cristalização é o processo físico de endurecimento durante a formação e o crescimento de cristais. Durante esse processo, o calor da cristalização é liberado.cristalização e, portanto, ao processo de solidificação da peça. Depois que a peça e o pó ao redor são completamente resfriados, a peça é desembalada.

Materiais usados no processo SLS

O primeiro material usado nesse processo foi o PA12, devido ao seu bom desempenho mecânico e à capacidade de gerar pós por precipitação. Isso produz um pó com formato esférico quase perfeito, o que é necessário para criar uma camada uniforme durante o revestimento. Ele ainda representa de 90 a 95% de todos os materiais usados em SLS atualmente. No entanto, nos últimos anos, cada vez mais materiais foram qualificados para o processo, incluindo materiais de alto desempenho, como PEEK, materiais elastoméricos, como TPUs, e até mesmo materiais básicos, como PP. A maioria deles é produzida por retificação criogênica e apresenta desvios mais ou menos pronunciados da forma circular [1].

Mais noções básicas sobre Select, SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização a laser e outras tecnologias de manufatura aditiva estão disponíveis em nosso canal do YouTube!

Saiba mais sobre a fusão em leito de pó de polímero aqui!

Análise térmica e reologia para apoiar processos SLS bem-sucedidos

A pesquisaarce o desenvolvimento com foco nos processos de SLS são direcionados ao investigar novos materiais para SLS. O objetivo é determinar sua adequação à SLS, definir a janela do processo, analisar a formação do pool melt e entender como os enchimentos alteram as propriedades do pó e das peças acabadas. Nas próximas postagens do blog, vamos esclarecer diferentes métodos de análise usando instrumentos de análise térmica e reologia para caracterizar os principais parâmetros, incluindo a determinação da janela do processo e a CristalizaçãoA cristalização é o processo físico de endurecimento durante a formação e o crescimento de cristais. Durante esse processo, o calor da cristalização é liberado.cristalização isotérmica dos pós de SLS com a Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), bem como o estudo da EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão residual e do empenamento na SLS.

Fontes

[1] Schmid, M. (2018): Laser Sintering with Plastics - Technology, Processes and Materials (SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. Sinterização a laser com plásticos - tecnologia, processos e materiais), Carl Hanser Verlag, Munique.

Como determinar a janela de processo para pós SLS usando DSC

Para caracterizar um pó de polímero quanto à sua adequação para SLS e para determinar a possível janela de processo, é usada a Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Saiba como configurar e interpretar as medições!

Como estudar o comportamento de cristalização isotérmica do pó SLS usando DSC

Em um artigo anterior, a janela de processo no processo de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização a laser Selectcom pó de poliamida 12 foi determinada com medições dinâmicas. Neste artigo, explicamos como as medições isotérmicas podem ser usadas para estudos mais avançados.

Wilo: Melhor desempenho com componentes impressos em 3D reforçados com fibra

A Wilo SE é uma fabricante mundial de bombas e sistemas de bombas para serviços de construção, toda a cadeia de gerenciamento de água e a indústria. Não é nenhuma surpresa que a Wilo esteja trabalhando com tecnologias de ponta, como a manufatura aditiva. Saiba como eles usam o NETZSCH DSC 214 Polyma para entender o comportamento térmico de novas opções de materiais.

Estimativa de empenamento de peças de sinterização a laser Selective usando análise termomecânica

Os plásticos usados na SelectSinterização a laser (SLS) têm uma expansão térmica maior em comparação com outros materiais. Portanto, é importante saber como as dimensões de uma peça de SLS mudam em diferentes temperaturas durante a construção e o uso. Quanto mais alto for o coeficiente de expansão térmica, mais propensas estarão as peças a deformações ou ondulações e ao acúmulo de tensões residuais. Saiba mais!

Estimativa de tensões residuais em peças SLS usando DMA

Selecta SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização a laser a vácuo (SLS) é uma das tecnologias de manufatura aditiva mais usadas para produzir peças plásticas estruturais. Quando operada em temperatura elevada, qualquer EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão residual pode ser prejudicial para o desempenho da peça. Para entender melhor as tensões residuais, é necessário conhecer o módulo de um material. Saiba mais sobre a EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão residual e como medir a propriedade do material usando um método de análise térmica.

Medição da capacidade térmica específica para simular processos de SLS

Foram feitos esforços significativos para modelar e simular o processo de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização a laser Select, pois é difícil medir as informações sobre o campo de temperatura nas camadas inferiores. Saiba como a capacidade térmica específica pode ajudar!

Como os enchimentos afetam o comportamento de cristalização dos pós de SLS

Devido ao número ainda limitado de materiais disponíveis para o processo de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização a laser de Selective, há uma demanda constante por materiais com propriedades diferentes. A adição de qualquer carga ao pó de SLS geralmente afeta o comportamento do processamento. Hoje, investigamos o comportamento deCristalizaçãoA cristalização é o processo físico de endurecimento durante a formação e o crescimento de cristais. Durante esse processo, o calor da cristalização é liberado. cristalização do pó de PA12 preenchido com esferas e flocos de cobre.

Como a capacidade térmica específica de pós preenchidos afeta os parâmetros de processamento de SLS

SelectA modificação de pós de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização a laser (SLS) com cargas é uma boa maneira de modificar as propriedades das peças produzidas sem a necessidade de novos materiais em pó. Saiba como avaliar o efeito das cargas de cobre no comportamento do processamento.

Como preparar peças SLS para medições de análise térmica: LFA

SelectA orientação de construção das amostras afeta as propriedades mecânicas das peças de SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. sinterização a laser (SLS). Portanto, as propriedades termofísicas precisam ser avaliadas em diferentes direções. Saiba como preparar amostras preenchidas para análise de flash a laser!

Como a difusividade térmica afeta a temperatura de construção no processo SLS

As cargas condutoras em pó de polímero, como esferas e flocos de cobre, influenciam os processos de manufatura aditiva. Saiba como a análise de flash a laser permite determinar a configuração do processo para imprimir peças da mais alta qualidade.

Como os enchimentos aumentam o comportamento isotrópico ou anisotrópico das peças SLS por meio de seu alinhamento

Em geral, a adição de cargas leva a um aumento no desempenho mecânico. Para entender como a rigidez ou o módulo mudam em função da geometria e do conteúdo da carga, pode-se usar a Análise Mecânica Dinâmica (DMA). Saiba mais em nosso artigo.

Por que o efeito dos enchimentos anisotrópicos na expansão térmica é dependente do processo

As cargas são adicionadas a uma matriz de polímero para melhorar o desempenho mecânico do produto acabado. A orientação desses enchimentos depende das condições de processamento. Saiba como o conteúdo geral, a forma e a orientação das fibras de cobre influenciam o coeficiente de expansão do volume térmico.

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