Tarfuse® PA CF10 od Grupy Azoty i formy do odlewania elementów z polimerobetonu

Tarfuse® PA CF10 od Grupy Azoty i formy do odlewania elementów z polimerobetonu

W dzisiejszym artykule opiszę drukowanie z materiału Tarfuse® PA CF10 od Grupy Azoty. W przeszłości drukowaliśmy już na tym filamencie, jednak tym razem zadanie okazało się nieco trudniejsze.
Jakiś czas temu dostaliśmy zapytanie od klienta, który chce drukować formy do odlewania elementów wykonanych z polimerobetonu. Ze względu na zawarte w masie betonowej substancje, wydruki musiały być wysoko wytrzymałe jeśli chodzi o odporność na czynniki chemiczne. To zadanie dla bardziej zaawansowanych filamentów. Tak się składa, że takowe mamy od grupy Azoty.
Pa CF10, bo o nim mowa, to filament z grupy technicznych. Wytwarzany jest na bazie poliamidu 6 i dodatkowo wzmacniany włóknem węglowym, dzięki czemu można go przeznaczyć do wytwarzania modeli o dużych wymaganiach wytrzymałościowych. Dodatkowo posiada właściwości antystatyczne oraz obniżoną chłonność wody.
Dla nas filament Tarfuse® PA CF10 potrzebny jest do sporządzania wspomnianych wcześniej form. Jednocześnie dodatkową komplikację stanowi rozmiar obiektu ( 300 mm długości). Model takich gabarytów nie jest ławy w druku, ze względu na tendencję do odklejania się w miejscu gdzie wydruk styka się z platformą.

Dodatkowo klient poprosił o modyfikację modelu. Musieliśmy dodać 4 otwory z gwintem M10 oraz napisy z jakiego materiału jest obiekt wykonany. Miało to posłużyć późniejszym testom wytrzymałościowym. Takie modyfikacje to wyzwanie ale też żaden kłopot. Po pół godziny pracy obiekt był gotowy do drukowania a my nie mogliśmy się doczekać efektu końcowego.

Wytworzeniem modelu zajął się Jakub, który w swoim warsztacie posiada wysokotemperaturową drukarkę 3D.
Pierwsza próba wytworzenia skończyła się tak jak tego się obawialiśmy, czyli wydruk podniósł się przy styku z polem roboczym. Wydruk musiał być mocny, więc dysza 0,8 mm była w tym przypadku najlepszym wyborem. Temperatura na dyszy 280°C i na stole roboczym 90°C okazały się stanowczo za niskie. Początkowo wszystko szło jak należy, jednak po kilkunastu rozłożonych warstwach skurcz materiału uniemożliwił dalszą pracę i musieliśmy zaczynać od nowa. Wydruk miał być odlewem, więc żadna opcja utraty wymiarowości nie wchodziła w grę.

To jest ten moment, w którym trzeba się zastanowić co było powodem porażki. Musieliśmy na nowo przemyśleć parametry drukarki by kolejna próba mogła zakończyć się sukcesem. W druku 3D są miejsca na takie błędy, nie ma uniwersalnych ustawień i nie wszystko wychodzi poprawnie za pierwszym razem. Zaczęliśmy projekt od początku, zdeterminowani by tym razem osiągnąć oczekiwane rezultaty.
Jakub musiał dobrać inne paramenty druku i przy kolejnej próbie podniósł temperaturę stołu z 90°C na 110°C. Temperaturę topnienia ustawił na 285°C, przy jednocześnie grzanym na 75°C stopni wnętrzu drukarki. Materiał rozkładał się na dyszy 0,8 mm przy czym pierwszą warstwę Kuba ustawił na 0,32 mm, zaś kolejne na 0,22 mm. Dodatkowo zlecił wykonanie 4 obrysów 0,9 mm, by wydruk był wytrzymały. Wypełnienie 25% w połączeniu z 10 warstwami górnymi i dolnymi miały zapewnić nadanie odpowiedniej twardości i wytrzymałości.

Nowe parametry przyniosły oczekiwane rezultaty.

Model tym razem się nie odkleił i jest na tyle mocny, że „można po nim skakać”, tak twierdzi Jakub.

Oczywiście nasze zadowolenie musi jeszcze przełożyć się na oczekiwane przez klienta rezultaty. Klient musiał samodzielnie dokonać testów wytrzymałości wydruku. W tym celu filament PA CF10 został zestawiony z PET-g oraz PC ABS. Wszystkie wydruki były na zmianę poddawane próbom chemicznym: mieszankom żywic syntetycznych, organicznych rozpuszczalników oraz grzaniem do 50 stopni przy jednoczesnym obciążeniu wywieranym przez masę betonową. Z tych trzech wydruków to właśnie filament Tarfuse® PA CF10 poradził sobie najlepiej.

Ostatecznie klient zdecydował się na produkcję odlewów właśnie na tym materiale, ze względu na konkretne potrzeby.