Плазменные технологии в 3D печати

В последние годы 3D печать приобретает всё большее значение. По мере увеличения роли аддитивных технологий растут требования к качеству и надежности изделий, и разнообразию используемых материалов. В течение многих лет Relyon Plasma GmbH (Германия), дочерняя компания TDK Electronics, исследовала плазменную активацию в 3D печати. Один из профессиональных поставщиков услуг 3D печати, компания Creabis GmbH (Германия), по достоинству оценил плазменную технологию.

Стандартные 3D принтеры могут печатать компоненты максимального размера 600 мм. Поэтому производство больших изделий сложной формы является трудной задачей. Для их изготовления требуется склейка индивидуальных частей. Важные вопросы, которые необходимо учесть для получения качественного результата – определение геометрии шва, площади склейки и сам процесс склейки.

Прочность адгезии особенно критична при формировании узких длинных соединений с минимальной поверхностью склейки. С этой «слабостью» 3D печати позволяет справится плазменная технология компании Relyon Plasma GmbH. Обработка плазмой обеспечивает функционализацию поверхности перед склейкой и существенно повышает адгезию. Функционализация поверхности плазмой основана на двух главных эффектах: тонкой очистке поверхности от органических загрязнений и увеличении поверхностной энергии для улучшения смачиваемости адгезивами.

Ручной генератор холодной атмосферной плазмы Piezobrush PZ2 – эффективный и компактный прибор, который идеально подходит для обработки перед склейкой деталей, произведенных методом 3D печати. Для работы с прибором не требуется специальных знаний и сложной инфраструктуры. Ключевой элемент прибора – плазменный генератор CeraPlas ™, работающий на основе пьезо-технологии. Генератор формирует холодную атмосферную плазму посредством генерации высоковольтного разряда.
Повышение адгезии атмосферной плазмой
Рис. 1
Слева направо: индивидуальные части внутренней отделки двери, процесс плазменной активации и склеенное изделие
Улучшение адгезии за счет плазменной обработки отдельных частей изделия

Два примера Creabis GmbH подчеркивают потенциал плазменной обработки деталей, напечатанных на 3D принтере.

Внутренняя отделка двери инновационного электромобиля напечатана Creabis GmbH из ненаполненного полиамида PA12 по технологии селективного лазерного спекания (SLS). Изделие состоит из 4-х индивидуальных частей, обработанных генератором Piezobrush PZ2. Через час они были успешно склеены с помощью двухкомпонентного адгезива.

Владелец компании Creabis GmbH, дипломированный физик Ральф Дейке, считает использование плазменной технологии в высшей степени эффективным: «Использование генератора Piezobrush PZ2 открывает возможности по склеиванию отдельных частей изделия, которые раньше были немыслимы».
Рис. 2
Обтекатель мотоцикла, напечатанный из 12 отдельных частей, обработанных плазмой и затем склеенный
Это в особенности относится ко второму примеру применения. Обтекатель спортивного мотоцикла сделан из 12 индивидуальный частей с использованием 3D печати. Затем склеен после обработки плазменным генератором Piezobrush PZ2. Достигнутая прочность обтекателя позволяет мотоциклу выдерживать скорости более 200 км/ч. Тесты показали, что клеевое соединение компонентов, обработанных плазмой, в 3 раза прочнее не обработанных.
Компании RelyonPlasma GmbH и Creabis GmbH убеждены в широком спектре применений плазменной технологии в 3D печати и нацелены на развитие сотрудничества и в будущем.

О компании Creabis GmbH

С начала 2011 года Creabis GmbH играет важную роль на сравнительно молодом рынке аддитивных технологий. Компания выпускает как товары повседневного использования, так и сложные функциональные электронные компоненты и детали машин. Единичные изделия, прототипы и небольшие серии изделий всё чаще производятся с помощью 3D печати. Так как традиционный метод литья под давлением экономически обоснован и экологичен только для серии более 1500 изделий.

В своем производстве Creabis GmbH в основном использует технологию лазерного спекания и новую технологию MultiJetFusion от HP. Компания постоянно усовершенствует и адаптирует эти технологии и последующие процессы (шлифовку, склеивание и т.д.) в целях расширения предлагаемой линейки изделий.

Источник:
https://www.relyon-plasma.com/plasma-technology-in-3d-printing/?lang=en