HSS材料網 - 概念驗證HDPE
HSS材料網 - 概念驗證HDPE
高速燒結材料網絡是一個由選定的專家組成的跨學科網絡，致力于提高靈活性，加速開發(fā)和鑒定用于增材制造工藝高速燒結（HSS）的新型聚合物材料。
voxeljet的VX200 HSS被設計成一個開源的3D打印系統(tǒng)，并提供了對工藝參數(shù)和溫度管理的全面訪問，以最佳地匹配增材制造工藝和材料。HSS材料網絡為客戶提供了靈活和低風險的增材制造技術材料開發(fā)的外包選擇。HSS材料網絡合作伙伴的互補專長使各種規(guī)模的公司都能得到獨特的支持，從最初的適用性評估，到具體的開發(fā)和參數(shù)化，再到材料的認證或市場就緒的資格。在此，我們介紹我們的合作伙伴、項目和概念證明。
1. 究竟什么是HDPE，它在哪些行業(yè)和產品中被加工？
HDPE是一種高密度聚乙烯（0.94-0.97克/立方厘米），其特點是具有非常好的抗化學品和油脂的能力，以及防水效果。在室溫下，HDPE具有堅硬而靈活的外觀，除了具有非常好的機械性能外，還具有良好的滑動性能和更高的耐磨性。
因此，除其他外，HDPE被用于制造食品和包裝行業(yè)的產品，特別是用于化學工業(yè)。化學品、燃料、水、氣體或石油的容器、瓶子和管道的標準材料是高密度聚乙烯。
2. 與基于激光的加工技術等相比，通過高速鋼加工高密度聚乙烯的優(yōu)勢是什么？
對于激光燒結來說，HDPE的工藝窗口非常小，此外，熔化粉末顆粒還需要很高的激光功率。高密度聚乙烯的機械性能受到了高熱負荷的負面影響，這是由于激光的準時或逐行曝光造成的。材料變得很脆。
另一方面，在HSS中，能量通過紅外燈施加到粉末床表面，借助于油墨，通過打印頭選擇性地施加到粉末床表面。與基于激光的生產系統(tǒng)相比，二維曝光確保了能量輸入的持續(xù)時間大大延長。因此，可以實現(xiàn)明顯較低的最高溫度，從而減少對材料的熱應力，并保持高密度聚乙烯的成熟機械性能。
3.HDPE與其他常見的聚合物，如聚酰胺12（PA12）或聚丙烯（PP）的區(qū)別是什么？
與PA12相比，HDPE是一種純碳氫化合物。這使得HDPE具有非極性、防水性和高度抗化學性。因此，在室溫下，高密度聚乙烯不會被許多溶劑、堿和酸所侵蝕。與PA12或PP類似，高達100%的未印刷的粉末可以被重復使用。
關于PP以及PA12，HDPE具有明顯的價格優(yōu)勢，因為HDPE是一種廣泛使用的大眾塑料，其生產成本比PA12或PA11低得多。此外，HDPE是在歐洲生產的，這保證了供應鏈和時間。
4. 高密度聚乙烯的概念驗證已經成功進行了。使用高速鋼可以很好地加工該材料。計劃采取哪些進一步的措施？
概念驗證是由Diamond Plastics GmbH開發(fā)的用于激光燒結的HDPE粉末DiaPow HDPE HX制成的，它的特點是粒度分布非常均勻，流動性非常好。弗勞恩霍夫IPA的工藝創(chuàng)新項目組和拜羅伊特大學的無害環(huán)境生產技術主席進行的工藝能力分析和初步參數(shù)化表明，HDPE粉末在高速鋼中具有非常好的加工性。因此，HDPE粉末將由合作伙伴專門為HSS工藝進行優(yōu)化和全面參數(shù)化。重點是重現(xiàn)性、部件質量和縮短輪班時間方面的生產力。最后，改制后的HDPE粉末被商業(yè)化地推向市場。
特別值得一提的是：在使用高速鋼進行加工時，有可能實現(xiàn)特別高的靈活性。例如，這種靈活性在激光燒結中是很難實現(xiàn)的。其原因是材料上的熱負荷是準時的。這對材料的機械性能有不利影響。另一方面，對于高速鋼來說，粉末床暴露在大面積上，這增加了能量輸入的持續(xù)時間并減少了熱應力。這保留了高密度聚乙烯的靈活性。
美國鑄造廠投資第二臺VX4000
全球領先的工業(yè)3D打印解決方案技術供應商voxeljet AG公司已經向Tooling & Equipment International（TEI）出售了另一套VX4000系統(tǒng)，這是最大的3D打印機之一。
