Može li se melt duvana tkanina koristiti u materijalima za 3D štampu?

Može li se topljena tkanina koristiti u materijalima za 3D štampu?

Kao dobavljač melt-puhane tkanine, stalno istražujem različite primjene ovog svestranog materijala. Melt blown tkanina je odavno prepoznata po svojoj ključnoj ulozi u industrijama kao što je filtracija, posebno u proizvodnji maski za lice tokom globalne pandemije. Međutim, pitanje da li se može koristiti u materijalima za 3D štampanje je zanimljivo i napredno pitanje u koje bih želeo da se bavim na ovom blogu.

Razumijevanje topljene tkanine

Melt blown tkanina se proizvodi postupkom puhanja taline, gdje zrak velike brzine izduvava rastopljenu termoplastičnu smolu iz vrha ekstruderske matrice na transporter ili sito, formirajući fina vlakna promjera od 1 do 20 mikrona. Jedinstvena struktura melt blown tkanine, koja se sastoji od mreže nasumično raspoređenih mikrovlakana, daje joj odlična svojstva filtracije, veliku površinu i dobre performanse barijere.

U mojoj kompaniji postoje različite vrste melt-puhane tkanine. na primjer,Visoko efikasna topljena tkaninaje dizajniran da ponudi vrhunsku efikasnost filtracije, što ga čini idealnim za aplikacije gdje je potrebno hvatanje čestica visokog nivoa.Tkanina koja se puhala u vodi i elektretuiCorona Electret Melt Blown Fabrictretiraju se tako da imaju elektrostatički naboj, što dodatno poboljšava njihove sposobnosti filtracije privlačenjem nabijenih čestica.

Osnove materijala za 3D štampu

3D štampa, takođe poznata kao aditivna proizvodnja, uključuje kreiranje trodimenzionalnih objekata slojevanjem materijala na osnovu digitalnog modela. Materijali koji se koriste u 3D štampanju moraju imati specifična svojstva kako bi se osiguralo uspješno štampanje. Ova svojstva uključuju tečnost, viskoznost, prianjanje između slojeva i mehaničku čvrstoću.

Uobičajeni materijali za 3D štampanje uključuju plastiku kao što je akrilonitril butadien stiren (ABS), polimlečna kiselina (PLA) i polikarbonat (PC). Metali poput titanijuma i aluminijuma, kao i keramika, takođe se koriste u industrijskoj 3D štampi. Svaki materijal ima svoj skup karakteristika koje ga čine pogodnim za različite primjene, od izrade prototipa do proizvodnje proizvoda za krajnju upotrebu.

Potencijalne prednosti upotrebe topljene tkanine u 3D štampi

1. Funkcionalnost filtriranja: Jedna od najznačajnijih prednosti ugradnje topljene duvane tkanine u materijale za 3D štampanje je mogućnost stvaranja objekata sa ugrađenim mogućnostima filtracije. Na primjer, u proizvodnji uređaja za pročišćavanje zraka ili ventilacijskih sistema, 3D - odštampani dijelovi napravljeni od topljenog materijala mogli bi filtrirati prašinu, polen i druge čestice u zraku.
2. Lagana i velika površina: Melt blown tkanina je lagana zbog svoje porozne strukture. Kada se koristi u 3D štampanju, može smanjiti ukupnu težinu odštampanog objekta. Osim toga, velika površina materijala puhanog rastapanja može biti korisna u aplikacijama gdje je potreban povećan površinski kontakt, kao što su katalizatori ili elektrode.
3. Prilagodljivost: 3D štampa omogućava kreiranje veoma prilagođenih objekata. Korištenjem melt blown materijala u materijalima za 3D štampu, postaje moguće dizajnirati i proizvoditi filtere ili druge funkcionalne komponente složene geometrije koje su prilagođene specifičnim aplikacijama.

Izazovi i ograničenja

1. Kompatibilnost obrade: Tkanina koja se diže topljenjem je obično u obliku netkane mreže, što može predstavljati izazove u smislu prerade u odgovarajuću sirovinu za 3D štampanje. Vlakna moraju biti pravilno dispergirana i integrirana s osnovnim materijalom za 3D štampanje kako bi se osigurala ujednačena štampa i dobra mehanička svojstva.
2. Mehanička čvrstoća: Dok tkanina sa topljenim duvanjem ima dobra svojstva filtracije, njena mehanička čvrstoća može biti nedovoljna za neke aplikacije 3D štampanja. Da bi se koristio u nosivim dijelovima, možda će biti potrebno kombinirati ga s drugim jačim materijalima ili modificirati njegovu strukturu kako bi se povećala njegova čvrstoća.
3. Rezolucija štampanja: Fina vlakna topljene duvane tkanine mogu uticati na rezoluciju štampanja. Ako su vlakna prevelika ili nisu dobro raspršena, mogu uzrokovati začepljenje mlaznice 3D pisača ili rezultirati grubom površinom na odštampanom objektu.

Napori istraživanja i razvoja

Bilo je nekih istraživanja u oblasti upotrebe netradicionalnih materijala u 3D štampi, a topljena tkanina počinje da privlači pažnju. Neki istraživači istražuju metode za miješanje topljene puhane tkanine s drugim polimerima kako bi stvorili kompozitne materijale za 3D štampanje. Na primjer, miješanje vlakana od rastopljene puhane tkanine sa termoplastičnom smolom kao što je PLA i njihovo ekstrudiranje u filamente za 3D štampače za modeliranje fuzije taloženja (FDM).

Osim toga, ulažu se napori da se razviju nove tehnike 3D štampe koje su pogodnije za obradu materijala koji sadrže rastopljenu tkaninu. Ove tehnike imaju za cilj da prevaziđu izazove disperzije vlakana i obezbede dosledan kvalitet štampe.

Budućnost

Potencijal upotrebe melt-puhane tkanine u materijalima za 3D štampanje je obećavajući. Kako se istraživanja nastavljaju i razvijaju nove metode obrade, vjerovatno je da ćemo vidjeti sve više primjena topljenog materijala u industriji 3D štampe. U budućnosti ćemo možda vidjeti 3D štampane medicinske uređaje s integriranim filterima, potrošačke proizvode s poboljšanim mogućnostima pročišćavanja zraka, pa čak i prilagođene industrijske komponente koje koriste jedinstvena svojstva materijala izduvanog topljenjem.

Kontakt za nabavku

Ukoliko ste zainteresovani da istražite mogućnosti korišćenja melt blown tkanine u vašim projektima 3D štampe ili imate bilo kakve druge zahteve za melt blown tkanine, pozivam vas da me kontaktirate radi daljeg razgovora i nabavke. Možemo raditi zajedno na pronalaženju najprikladnijih rješenja topljenog materijala za vaše specifične potrebe.

Reference

• Gibson, I., Rosen, DW, & Stucker, B. (2015). Tehnologije aditivne proizvodnje: 3D štampanje, brza izrada prototipa i direktna digitalna proizvodnja. Springer.
• Kumar, S. i Dubey, AK (2019). Priručnik za netkane tkanine. Woodhead Publishing.
• Wohlers, T. i Gornet, T. (2020). Wohlersov izvještaj 2020: 3D štampanje i stanje proizvodnje aditiva u industriji. Wohlers Associates.