Novinka v 3Dees: Kompletní postprocesing od DyeMansion díky zařízení PowerFuse S

Naše aplikační centru v Ostravě jsme doplnili o poslední chybějící článek postprocesního řešení od DyeMansion – PowerFuse S. Díly tak lze u nás vyčistit, nabarvit a nyní i vaporizovat. Díky tomuto chemickému ošetření se u 3D tištěných dílů uzavřou póry a vznikne hladký nenasákavý a snadno omyvatelný povrch. Své využití tak najde například při výrobě ortopedických či protetických pomůcek, šperků, obuvi, obrouček brýlí nebo dílů do interiéru automobilů. DyeMansion navíc při použití své kompletní sestavy garantuje opakovatelnost výstupu – nemusíte se tedy obávat, že vaše díly budou na konci hrát širokou paletou odstínů. 

V České republice najdete již tři zařízení PowerFuse S od firmy DyeMansion. Dvě jsme instalovali u našich klientů a třetí se nachází přímo u nás v Paarts Additive v Ostravě. 

„Zařízení jsme pořídili v rámci dotačního programu pro doplnění našich vývojových aktivit. Jsme součástí Národního centra kompetence FEIM, kde se podílíme na řadě vývojových aktivit. Jednou z nich je například vývoj mřížkových struktur v kombinaci různých 3D tištěných materiálů a postprocesních technologií. Pro tištěné mřížkové struktury z elastomerních materiálů v kombinaci s vaporizovaným povrchem vidíme široké pole uplatnění jak v medicínských, tak v průmyslových aplikacích.“ 

František Hůla, R&D, Application Engineer, 3Dees Industries 

V článku se dále dozvíte: 

• Jak probíhá proces vaporizace
• K čemu je vaporizace dobrá
• K čemu lze využít PowerFuse S
• Jaké jsou výhody PowerFuse S oproti konkurenci

Kondenzace: klíč k povrchové úpravě 

U práškového 3D tisku je často viditelná hrubost povrchu. Tento materiál vykazuje přirozenou pórovitost a nasákavost. Proto se v rámci postprocessingu 3D výtisků provádí mechanické či chemické uzavření povrchu. Tím dojde ke zlepšení kvality produktu, který nebude pojímat vlhkost.  

Mechanické uzavření se provádí například kuličkováním (tzv. shot peening), kdy se povrch dílu tryská malými plastovými nebo keramickými kuličkami, které snižují povrchovou drsnost a vylepšují vzhled výtisků. 

Lepších výsledků pak dosahuje metoda využívající chemické látky, které reagují s materiálem – vaporizace. Při ní se 3D tištěné díly umístí do speciální klece, která je následně vložena do komory zařízení. Tam se díly předehřívají na určitou teplotu, což způsobí, že začne solvent (rozpouštědlo) na povrchu dílu kondenzovat. V případě PowerFuse S jde o benzylalkohol ve formě páry.  

 

„Jde o bezpečnou látku. Když se jí ale zvedne teplota na cca 140 °C, reaguje i s polyamidem, který je jinak poměrně chemicky odolný. Takto ošetřené díly jsou pak hladké a odolné vůči vodě, prachu, ale také vůči rázu, což zlepšuje celkovou životnost dílu.“ 

František Hůla, R&D, Application Engineer, 3Dees Industries 

 

Tato kontrolovaná chemická reakce probíhá v krátkých cyklech trvajících přibližně 7 až 15 sekund. Celý proces se opakuje zhruba 12krát. Výhodou krátkých cyklů je možnost nastavit jejich počet a tím upravit finální povrchovou úpravu produktu dle potřeb.  

Vaporizace: cesta k delší životnosti produktů 

Vaporizace v sobě skrývá celou škálu výhod, které z ní činí efektivní technologii pro zlepšení kvality tištěných dílů: 

• Snížení povrchové drsnosti: Vaporizace eliminuje hrubost povrchu, která je často viditelná u dílů vyrobených práškovými metodami. 
• Zlepšení funkčnosti: Uzavřením pórů zlepšuje odolnost vůči vodě, prachu a nečistotám. Díly jsou omyvatelné a vodě odpudivé. 
• Vylepšení mechanických vlastností: Vaporizace pomáhá eliminovat koncentrátory napětí na povrchu, což zvyšuje odolnost vůči rázu a zlepšuje tak celkovou životnost dílu. 
   

Využití PowerFuse S: od operačního sálu až po interiér vozidel 

V praxi lze zařízení využít v oblasti zdravotnictví, například k úpravě 3D tištěných lékařských nástrojů, které jsou po vaporizaci hladké a bezprašné. Tím se eliminuje riziko uvolňování mikroskopických částic. PowerFuse S najde také uplatnění v ortotice a protetice, kde se 3D tisk využívá k výrobě lůžek na protézy. Díky hladkému a jemnému povrchu tak lze zajistit, že lépe dosedne na pahýl, čímž se snižuje tření a podráždění. 

Za zmínku stojí také obroučky brýlí, které jsou díky vaporizaci snadněji omyvatelné a odolné vůči potu. Jednoduché čištění člověk ocení třeba i u podrážek bot. Navíc lze ve spolupráci s ortopedy vytvořit i zdravotní obuv s customizovanou stélkou vyhovující potřebám pacienta.  

V automobilovém průmyslu lze zařízení použít k úpravě 3D tištěných dílů interiéru vozidel. V roce 2022 například hledalo NASCAR řešení, jak přivést chladný vzduch do kokpitu automobilových závodníků. Při výrobě těchto dílů umístěných v čelních sklech vozů byl využitý právě proces čištění, vaporizace a barvení, který poskytuje kompletní řada od DyeMansion. 

Své uplatnění našla i v hodinářství. Švýcarská firma SEVENFRIDAY si nechala pomocí 3D tisku vytvořit sérii hodinek FREE-D. A přestože se pracovalo s materiálem PA11 na šedé bázi, nabídla série hodinky různých barev.  

Ani sportovní odvětví nezůstává pozadu. Proces vaporizace a barvení od DyeMansionu byl využit třeba i k výrobě prvního 3D tištěného basketbalového míče značky Wilson.  

PowerFuse S lze použít i k výrobě různých těsnění a přechodek z elastomerů, které tak mohou nabídnout lepší těsnicí schopnosti a delší životnost. 

Udržitelné a ekologické řešení pro firmy 

Mezi výhody PowerFuse S patří vnitřní tank, do kterého se po procesu vaporizace solvent odčerpá zpět a při dalším procesu se znovu použije. Nemusí se tak řešit, co s „odpadem” v podobě jednorázového cartrige s rozpouštědlem, kterého využívá například britská firma AMT. Od konkurence se odlišuje také možností automatizovaného procesu, díky kterému může proběhnout pět cyklů vaporizace po sobě bez nutnosti zásahu operátora.