Estimarea deformării pieselor de sinterizare selectivă cu laser cu ajutorul analizei termomecanice

Acest lucru se întâmplă deoarece, cu cât coeficientul de dilatare termică este mai mare, cu atât mai mare este efectul chiar și al celor mai mici diferențe de temperatură în cadrul procesului. Expansiunea termică sau mai degrabă contracția în timpul procesului depinde de contracția termică a materialului și - în cazul materialelor semicristaline utilizate adesea în SLS - de contracția datorată cristalizării. Cantitatea de contracție prin CristalizareCristalizarea este procesul fizic de întărire în timpul formării și creșterii cristalelor. În timpul acestui proces, căldura de cristalizare este eliberată.cristalizare depinde de structura polimerului în sine, dar și de temperaturile de răcire. Privind procesul SLS, gradienții de temperatură sunt inevitabili, iar ratele de răcire sunt small.

Principiul procesului SLS

În procesul SLS, un strat subțire de pulbere este aplicat pe platforma de construcție și încălzit până la o temperatură chiar sub temperatura de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire a materialului, care este adesea denumită temperatura de construcție (încălzitoarele nu sunt prezentate în schemă). Apoi, un laser trasează secțiunea transversală a geometriei piesei din primul strat, furnizând suficientă energie pentru topirea locală a materialului. Fără forțe de forfecare, materialul topit trebuie să aibă o vâscozitate și o tensiune superficială scăzute pentru a se coagula și a forma un bazin de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire uniform. Pulberea din jur rămâne solidă și păstrează forma geometriei topite. Prin urmare, nu sunt necesare structuri de sprijin. Acest lucru poate fi observat prin cele trei piese construite în formă de N în patul de pulbere. Acum, platforma de construcție este coborâtă cu înălțimea unui strat, făcând loc pentru următorul strat. O măturătoare sau o rolă de recirculare se deplasează pe suprafață, preia materialul în exces din rezervor și depune pulbere nouă și mai rece deasupra platformei de construcție pentru a crea următorul strat. Din nou, pulberea este încălzită pentru a o menține la temperatura de construcție. Acest lucru este important pentru a împiedica cristalizarea. Întregul plic de construcție este păstrat într-o atmosferă de azot pentru a reduce efectele îmbătrânirii. Aceste etape ale procesului de acoperire cu pulbere și Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire cu laser se repetă la nesfârșit până când este construită întreaga piesă. Numai atunci se răcește plicul de construcție, ceea ce inițiază procesul de CristalizareCristalizarea este procesul fizic de întărire în timpul formării și creșterii cristalelor. În timpul acestui proces, căldura de cristalizare este eliberată.cristalizare și, prin urmare, de solidificare a piesei. După răcirea completă a piesei și a pulberii din jur, piesa este despachetată.

Materiale utilizate în procesul SLS

Primul material utilizat în acest proces a fost PA12, datorită performanțelor sale mecanice bune și a capacității de a genera pulberi prin precipitare. Se obține astfel o pulbere cu o formă sferică aproape perfectă, necesară pentru a crea un strat uniform în timpul acoperirii. În prezent, acesta reprezintă încă 90-95% din toate materialele utilizate în SLS. Cu toate acestea, în ultimii ani, din ce în ce mai multe materiale au fost calificate pentru acest proces, inclusiv materiale de înaltă performanță precum PEEK, materiale elastomerice precum TPU și chiar materiale de bază precum PP. Majoritatea acestora sunt produse prin rectificare criogenică și prezintă abateri mai mult sau mai puțin pronunțate de la forma circulară [1].

Mai multe noțiuni de bază despre Sinterizarea selectivă cu laser și alte tehnologii de fabricație aditivă sunt disponibile pe canalul nostru YouTube!

Aflați mai multe despre fuziunea cu pat de pulbere polimerică aici!

Analiza termică și reologia în sprijinul proceselor SLS de succes

Cercetarea și dezvoltarea axate pe procesele SLS sunt vizate atunci când se investighează noi materiale pentru SLS. Scopul este de a determina caracterul adecvat al acestora pentru SLS, de a defini fereastra procesului, de a analiza formarea bazinului de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire și de a înțelege modul în care materialele de umplutură modifică proprietățile pulberii și ale pieselor finite. În următoarele articole de pe blog, vom face lumină asupra diferitelor metode de analiză utilizând instrumente de analiză termică și reologie pentru a caracteriza parametrii cheie, inclusiv determinarea ferestrei de proces și cristalizarea izotermă a pulberilor SLS cu ajutorul Calorimetriei diferențiale cu scanare (DSC), precum și studiul tensiunii reziduale și al deformării în SLS.

Surse

[1] Schmid, M. (2018): Laser Sintering with Plastics - Technology, Processes and Materials, Carl Hanser Verlag, München.

Cum se determină fereastra procesului pentru pulberile SLS utilizând DSC

Pentru a caracteriza o pudră polimerică în ceea ce privește adecvarea sa pentru SLS și pentru a determina fereastra posibilă a procesului, se utilizează Calorimetria diferențială de scanare (DSC). Aflați cum să configurați și să interpretați măsurătorile!

Cum se studiază comportamentul de cristalizare izotermă a pulberii SLS utilizând DSC

Într-un articol anterior, fereastra de proces în procesul de SinterizareSinterizarea este un proces de producție pentru formarea unui corp rezistent din punct de vedere mecanic dintr-o pulbere ceramică sau metalică. sinterizare selectivă cu laser cu pulbere de poliamidă 12 a fost determinată cu măsurători dinamice. În acest articol, vom explica modul în care măsurătorile izoterme pot fi utilizate pentru studii mai avansate.

Wilo: Performanță mai bună cu componente imprimate 3D cu fibră armată

Wilo SE este un producător mondial de pompe și sisteme de pompe pentru servicii de construcții, întregul lanț de gestionare a apei și industrie. Nu este surprinzător faptul că Wilo lucrează cu tehnologii de ultimă oră, cum ar fi fabricarea aditivă. Aflați cum utilizează NETZSCH DSC 214 Polyma pentru a înțelege comportamentul termic al noilor alegeri de materiale.

Estimarea deformării pieselor de sinterizare selectivă cu laser utilizând analiza termomecanică

Materialele plastice utilizate în Sinterizarea selectivă cu laser (SLS) au o dilatare termică mai mare în comparație cu alte materiale. Prin urmare, este important să se cunoască modul în care dimensiunile unei piese SLS se modifică la diferite temperaturi în timpul fabricației și în timpul utilizării. Cu cât coeficientul de dilatare termică este mai mare, cu atât piesele sunt mai predispuse la deformare sau curbare și la acumularea de tensiuni reziduale. Aflați mai multe!

Estimarea tensiunilor reziduale în piesele SLS utilizând DMA

Sinterizarea selectivă cu laser (SLS) este una dintre cele mai utilizate tehnologii de producție aditivă pentru a produce piese structurale din plastic. Atunci când funcționează la temperaturi ridicate, orice tensiuni reziduale ar putea fi dăunătoare pentru performanța piesei. Pentru a înțelege mai bine tensiunile reziduale, este necesară cunoașterea modulului unui material. Aflați mai multe despre tensiunile reziduale și cum să măsurați proprietatea materialului folosind o metodă de analiză termică.

Măsurarea capacității termice specifice pentru simularea proceselor SLS

S-au depus eforturi semnificative pentru modelarea și simularea procesului de SinterizareSinterizarea este un proces de producție pentru formarea unui corp rezistent din punct de vedere mecanic dintr-o pulbere ceramică sau metalică. sinterizare selectivă cu laser, deoarece informațiile despre câmpul de temperatură din straturile inferioare sunt dificil de măsurat. Aflați cum vă poate ajuta capacitatea termică specifică!

Cum afectează materialele de umplutură comportamentul de cristalizare al pulberilor SLS

Datorită numărului încă limitat de materiale disponibile pentru procesul de SinterizareSinterizarea este un proces de producție pentru formarea unui corp rezistent din punct de vedere mecanic dintr-o pulbere ceramică sau metalică. sinterizare selectivă cu laser, există o cerere constantă pentru materiale cu proprietăți diferite. Adăugarea oricărei umpluturi la pulberea SLS are de obicei un efect asupra comportamentului de procesare. Astăzi, investigăm comportamentul de CristalizareCristalizarea este procesul fizic de întărire în timpul formării și creșterii cristalelor. În timpul acestui proces, căldura de cristalizare este eliberată.cristalizare al pulberii PA12 umplută cu sfere și fulgi de cupru.

Cum afectează capacitatea termică specifică a pulberilor umplute parametrii de procesare SLS

Modificarea pulberilor de SinterizareSinterizarea este un proces de producție pentru formarea unui corp rezistent din punct de vedere mecanic dintr-o pulbere ceramică sau metalică. Sinterizare selectivă cu laser (SLS) cu materiale de umplutură este o modalitate bună de a modifica proprietățile pieselor produse fără a fi nevoie de noi materiale de pulbere. Aflați cum să evaluați efectul umpluturilor de cupru asupra comportamentului de prelucrare.

Cum să pregătiți piesele SLS pentru măsurătorile de analiză termică: LFA

Orientarea de construcție a probelor are un efect asupra proprietăților mecanice ale pieselor obținute prin SinterizareSinterizarea este un proces de producție pentru formarea unui corp rezistent din punct de vedere mecanic dintr-o pulbere ceramică sau metalică. sinterizare selectivă cu laser (SLS). Prin urmare, proprietățile termofizice trebuie să fie evaluate în direcții diferite. Aflați cum să pregătiți probele umplute pentru analiza laser flash!

Cum influențează difuzivitatea termică temperatura de construcție în procesul SLS

Materiile de umplutură conductoare din pulberea polimerică, precum sferele și fulgii de cupru, influențează procesele de fabricație aditivă. Aflați cum analiza blițului laser permite determinarea setării procesului pentru a imprima piese de cea mai înaltă calitate.

Cum cresc umpluturile comportamentul izotrop sau anizotrop al pieselor SLS prin alinierea lor

În general, adăugarea de materiale de umplutură conduce la o creștere a performanțelor mecanice. Pentru a înțelege cum se modifică rigiditatea sau modulul în funcție de geometria umpluturii și de conținutul de umplutură, se poate utiliza analiza mecanică dinamică (DMA). Aflați mai multe în articolul nostru.

De ce efectul umpluturilor anizotrope asupra expansiunii termice este dependent de proces

Umpluturile sunt adăugate la o matrice polimerică pentru a îmbunătăți performanțele mecanice ale produsului finit. Orientarea acestor umpluturi depinde de condițiile de prelucrare. Aflați cum conținutul total, forma și orientarea fibrelor de cupru influențează coeficientul de dilatare termică volumică.