8 materiales innovadores para la impresión 3D industrial [2018]

Los materiales juegan un papel integral en el proceso de fabricación aditiva. Junto con el hardware (desde las máquinas AM hasta los sistemas de posprocesamiento) y el software (incluido el diseño y MES), los materiales forman el tercer pilar para garantizar el éxito de la producción para la fabricación aditiva. Ya se trate de termoplásticos de grado de ingeniería o aleaciones metálicas, los fabricantes están continuamente buscando materiales que brinden propiedades mecánicas mejoradas y rendimiento de la pieza.

Hoy en día, la fabricación aditiva está ganando terreno rápidamente como método de producción viable, lo que permite la creación de productos altamente complejos. La innovación de materiales jugará un papel crucial para llevar la impresión 3D al ámbito de la producción de alto volumen. Afortunadamente, la gama de materiales disponibles en el mercado AM se está expandiendo continuamente y ya incluye una amplia gama de polímeros, resinas, metales y cerámicas.

Puede ser difícil mantenerse al día con los últimos avances. en materiales de impresión 3D, por lo que estamos echando un vistazo a 8 materiales innovadores para la impresión 3D industrial que se han presentado en lo que va de año.

Resumen

Material Compañía Propiedades Casos de uso EPX 82 Carbono Alta resistencia
Resistente
Durabilidad del ciclo térmico Conectores, soportes y carcasas Ultrasint PA6BASF Punto de fusión:193 ° C
Alta rigidez Alta resistencia Típicamente aplicaciones automotrices y de bienes de consumo PrimePart STEvonik Alta elasticidad
Alta resistencia
Resistencia química Prototipos funcionales, producción en serie Filamentos KetaSpire PEEK y Radel PPSU Solvay Resistencia química
Puede soportar altas temperaturas (temperatura de deflexión del calor:207 ° C)
Resistencia al impacto Dispositivos médicos (que requieren esterilización con vapor)
Interiores de aeronaves ALM HT-23EOSAlta resistencia química
Retardante de llama
Alta resistencia
Ligero Aplicaciones aeroespaciales BLDRmetalNanosteelAlta dureza
Dureza
DuctilidadHerramientas, matrices, cojinetes y engranajes ScalmalloyAPWorksLigero
Alta resistencia
Ductilidad Aplicaciones aeroespaciales, soportes (deportes de motor) intercambiadores de calor (automoción) FluorosiliconaACEO® Alta flexibilidad Aplicaciones de sellado

1. EPX 82 de carbono

Carbon, la empresa estadounidense conocida por su tecnología de impresión 3D Digital Light Synthesis, también es un actor clave en el mercado de materiales. Una adición reciente a la ya extensa cartera de materiales de producción de la empresa es su resina EPX 82 . . EPX 82 se describe como un material de alta resolución y alta resistencia desarrollado para aplicaciones de ingeniería.

Con una combinación de resistencia, tenacidad y durabilidad del ciclo térmico, EPX 82 tiene una temperatura de deflexión por calor entre 104 ° C y 130 ° C. Es especialmente adecuado para producir piezas funcionales como conectores, soportes y carcasas tanto para el sector de la automoción como para el industrial. El material también permite la creación de piezas con características flexibles y paredes delgadas.

La tecnología DLS de Carbon es conocida por su capacidad para producir piezas con propiedades mecánicas, resolución y acabados superficiales que rivalizan con los plásticos moldeados por inyección. La incorporación del nuevo material EPX 82 a la cartera de materiales de Carbon refuerza aún más la capacidad de la tecnología para crear componentes que puedan soportar entornos hostiles, llevando el rendimiento de las piezas de resina impresas en 3D a un nuevo nivel.

2. Ultrasint PA6 de BASF

BASF 3D Printing Solutions ha ido aumentando lenta pero constantemente sus ofertas en materiales de grado industrial para impresión 3D durante el último año. Esta primavera, la filial del gigante químico alemán BASF presentó un nuevo material de poliamida para sinterización selectiva por láser (SLS): Ultrasint PA6 LM X085 . En SLS, donde PA11 y PA12 son las dos poliamidas más utilizadas, este nuevo material de nailon de BASF podría ser una adición muy valiosa al catálogo de materiales de SLS.

Ultrasint PA6 es un polvo de nailon con un punto de fusión comparativamente bajo de alrededor de 193 ° C. El bajo punto de fusión de Ultrasint PA6 reduce el consumo de energía de las máquinas SLS y ayuda a acelerar el proceso de impresión. Las piezas fabricadas con Ultrasint PA6 presentan una gran rigidez y resistencia y el material se utiliza normalmente para aplicaciones de automoción y bienes de consumo.

3. Polvo a base de PEBA de Evonik

Evonik ha sido un fabricante de polvos de poliamida SLS desde hace mucho tiempo, con una cartera que se remonta a casi 20 años. Si bien las poliamidas han sido un estándar confiable para la tecnología, el especialista químico alemán ha decidido expandir su gama de productos aún más con el lanzamiento del primer polvo de plástico flexible basado en PEBA (poliéter bloque amida) del mundo. PEBA es un elastómero termoplástico de alto rendimiento conocido por su baja densidad, flexibilidad y resistencia a la fatiga

El material de alto rendimiento, que se conoce con el nombre de marca PrimePart ST , amplía aún más las opciones para las aplicaciones de impresión 3D. PrimePart ST se destaca por su alta elasticidad y resistencia, y es compatible con las tecnologías de sinterización de alta velocidad (HSS) y de inyección de aglutinante además de SLS.

Se dice que las piezas producidas de forma aditiva utilizando el nuevo polvo de Evonik son buenas flexibilidad, excelente resistencia química y durabilidad. Las áreas de aplicación del nuevo material incluyen piezas de plástico flexibles, totalmente funcionales y de alta calidad para la creación de prototipos o la producción en serie.

4. Filamentos KetaSpire PEEK y Radel PPSU de Solvay

A medida que aumenta la demanda de termoplásticos de alto rendimiento, la empresa química Solvay ha desarrollado tres nuevos filamentos de polímero específicamente para aplicaciones de alta gama en las industrias de petróleo y gas, aeroespacial, automotriz y de atención médica.

Los filamentos, basados ​​en plásticos PEEK y PPSU de alto rendimiento, permiten la fusión de capas impresas y poseen una alta densidad de piezas y una resistencia excepcional de las piezas, incluso en el eje Z, que suele ser un desafío. para FDM. Por ejemplo, Radel PPSU puede producir piezas con alta resistencia térmica y química, lo que lo hace adecuado para aplicaciones médicas o incluso accesorios de agua caliente.

Cabe destacar que el filamento KetaSpire PEEK de Solvay se ha incluido en el software de simulación Digimat de e-Xstream. A través de esta asociación, Solvay espera permitir a sus clientes lograr impresiones exitosas al utilizar sus termoplásticos de alto rendimiento.

5. ALM HT-23 PEKK de EOS

El fabricante de impresoras 3D EOS ofrece ahora el primer material PEKK reforzado con fibra de carbono de alto rendimiento para sus sistemas SLS, desarrollado en colaboración con Boeing.

Lanzado en RAPID + TCT 2018, ALM HT-23 se ha desarrollado especialmente para aplicaciones aeroespaciales, lo que permite aligerar y reducir el costo total por pieza. Según EOS, ALM HT-23 puede reducir significativamente los costos de herramientas al reemplazar las piezas de aluminio con este termoplástico.

Aparte de la industria aeroespacial, ALM HT-23 también es ideal para aplicaciones industriales que requieren alta resistencia al desgaste y resiliencia bajo tensiones químicas y donde aquí se requiere resistencia al calor.

6. Polvos metálicos BLDR de Nanosteel

Este año, Nanosteel, una empresa que opera en el campo de los materiales de acero nanoestructurados, ha presentado nuevas aleaciones de acero con propiedades de material que las aleaciones actuales imprimibles en 3D no pueden ofrecer. La compañía formuló microestructuras de matriz de metal únicas para lograr propiedades mejoradas en sus materiales.

La línea de productos de Nanosteel incluye polvos metálicos para la fusión de lecho de polvo y sistemas de inyección de aglutinantes metálicos. Por ejemplo, el BLDRmetal ™ L-40 ferrous El polvo de aleación, diseñado para su uso en la fabricación aditiva con láser, se puede imprimir a temperatura ambiente y puede producir piezas con alta dureza y ductilidad.

Según NanoSteel, BLDRmetal ofrece una alternativa a los aceros para herramientas difíciles de imprimir como el H13 y proporciona un rendimiento superior al acero maraging M300. Con excelentes propiedades físicas, L-40 es un material deseado para una serie de aplicaciones, incluidas herramientas, matrices, cojinetes y engranajes.

7. Scalmalloy de APWorks

Las piezas y componentes de metal livianos tienen una gran demanda, y Scalmalloy puede proporcionar una solución a la creciente necesidad de metales livianos pero fuertes y dúctiles. Desarrollado por la empresa con sede en Alemania APWorks, especialmente para la impresión 3D de metal en lecho de polvo, Scalmalloy ofrece la relación de compra-venta más baja y una relación de alta resistencia a peso.

Hasta la fecha, las aplicaciones de Scalmalloy incluyen soportes innovadores, motocicletas y una partición biónica. Sin embargo, con sus propiedades de material que combinan la ligereza del aluminio con casi la misma resistencia y ductilidad del titanio, Scalmalloy ciertamente muestra su potencial para la industria automotriz y otras industrias del transporte.

8. Fluorosiliconas de ACEO®

ACEO®, una división del gigante químico Wacker Chemie, ya ha hecho grandes avances en el desarrollo de la innovadora tecnología de impresión de silicona 3D. Con la introducción de fluorosilicona , la empresa ha logrado otro hito.

La fluorosilicona es un elastómero 100% que combina la resistencia de los fluorocarbonos con las propiedades de temperatura de las siliconas. La fluorosilicona es el material de elección para aplicaciones de sellado en industrias que requieren resistencia a combustibles, aceites y lubricantes.

El lanzamiento de fluorosilicona de ACEO® marca solo el comienzo de una línea de siliconas funcionales que llegará en el próximo un par de meses, según la empresa.

Más innovación en materiales por delante

La demanda de mayor innovación y materiales superiores solo crecerá a medida que madure el mercado de la impresión 3D. Dado que los proveedores de materiales buscan capitalizar esta demanda, se están realizando mayores inversiones para financiar amplias iniciativas de I + D. Esto solo puede significar mayores oportunidades para la industria en su conjunto, ya que los nuevos materiales, que ofrecen una amplia gama de propiedades mecánicas, pueden ayudar a acelerar el proceso de hacer de la fabricación aditiva una tecnología de producción totalmente viable.