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【3D打印】高度自由的freeformer開放生產系統
上海市模具技術協會-上海模具信息網 時間:2018/2/24 17:48:28

在工業領域,功能性部件的增材制造有著很高的要求:原材料范圍廣、加工靈活以及高質量和高強度。在這種情況下,生產過程自然需要靈活的可調節性。因此,ARBURG(阿博格)塑料無模成型技術(APF)和freeformer作為一個開放的系統應運而生。

但是,這對于操作人員這就意味著什么呢?

APF工藝的一個巨大優勢在于可以直接加工用于注塑的合格的標準顆粒。

對此,freeformer通過特殊的螺桿集成了材料制備功能。在將材料溶化后,freeformer就可以進行塑料無模定型:通過高頻壓電技術按壓的噴嘴開關噴出塑料液滴,并在移動的部件支架上準確靈活的定位這些液滴。

這樣,就一層一層地產生了想要獲得的三維部件。請看示意圖:

液滴使得部件形成更靈活

與注塑模相比,APF工藝能夠形成個性化設計。前提是液滴大小和過程控制都可以有方法控制。

對此,freeformer配有不同尺寸的噴嘴,直徑分別為0.15、0.2和0.25毫米。噴出的液滴不是圓形的,其形狀主要由材料粘度決定。這一點在厚度構建時需要注意:液滴高度決定了層厚。厚度在0.14和0.34毫米間變化。為了確定液滴的總量,還需要考慮到所謂的形狀系數。它反映了非精確圓形液滴的寬度和高度比。層厚和形狀系數彼此相關,需要在對切片進行數學算法以及在設計機器特定的NC程序時考慮到這些。比如,形狀系數加倍會使一個液滴占據其四倍大的空間。

掌握了其中的關系,就能有目的地使用結構性質。液滴之間越密集,組件被“包裝”得越厚,其機械特性就越強。因此,當注塑件厚度與材料的相關性達到95%,抗拉強度就會達到97%(根據DINEN ISO527-02進行拉力測試)。層厚越小,結構表面就越光滑。層厚越大,則會縮短構建時間。

個性化優化組件

與其他的生產工藝相比,通過APF工藝可以個性化地優化增材制造組件的質量和穩定性。而且這與各個生產材料有關。前提條件是擁有一個“開放的生產系統”:freeformer可以調節所有的工藝參數,從層厚的幾何設計、到液滴位置、到溫度、到噴出料。

為了提高材料質量、實現優化了的工藝設置,在高度自由的選擇下要考慮到結構性構建方法。目前,APF工藝的材料庫不斷擴大,對于不同的熱塑性材料都有相應的工藝設定。不僅可以使用增材標準材料 ABS、PC、PA12(無定型),還可以使用半晶體PP以及特殊塑料,比如高溫材料PEI、彈性TPU或生物聚合材料

在此輸出基礎上,調整的原材料也可以進行簡單快速準備,比如用于航空的PC或用于醫療技術的可吸收PLA。


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