En la industria global de impresión 3D, ocasionalmente nos encontramos con algunas empresas de nueva creación cuya tecnología puede parecer trivial, pero el potencial es enorme. Esto no solo requiere una buena idea, sino más importante, para encontrar los puntos débiles reales. Esto no es tan fácil como suena. Más importante aún, la compañía debe tener la tecnología para resolver estos problemas. El trabajo de materiales 3D cromáticos sobre materiales de termoset, especialmente la extrusión de poliuretano, es un buen ejemplo. Ser capaz de utilizar uno de los materiales más utilizados del mundo para la impresión 3D de manera competente y a bajo costo traerá grandes oportunidades de mercado. El método C3DM más encomiable es que hay muchos fabricantes de impresoras 3D de extrusión en todo el mundo, y todos pueden usar este método.
El enfoque de la compañía se basa en materiales y software y no tiene nada que ver con el hardware. El poliuretano impreso en 3D de la compañía es una serie de elastómeros de caucho con alto rendimiento y alta resistencia. Desde automóviles hasta productos de consumo, hay aplicaciones potenciales casi ilimitadas. La persona relevante explicará: "Para lanzar una nueva tecnología en la industria de los materiales, debe demostrar que su potencial vale cientos de millones de libras. La cadena de suministro de la industria de los materiales es muy larga. Hay muchos pasos por pasar antes de que el producto final sea obtenido."
Esta es también la razón por la que inicialmente se sintió atraída por la impresión 3D. Ella explicó: "Estoy interesado en acercar la elección de los materiales al usuario final, lo que realmente cambia la motivación requerida para proporcionar materiales innovadores al mercado. Creo que la impresión 3D traerá al mundo materiales innovadores que no hemos visto antes , y estos materiales tienen una funcionalidad más alta ".
¿Dónde está el material termoset?
Al observar los materiales adecuados para la impresión 3D más de cerca, el personal relevante notó que el alcance de los materiales es realmente limitado. Y la mayor parte faltante en el pasado (ahora) son los materiales de termoset, que incluyen poliuretano, silicona y epoxi.
Debido a las propiedades inherentes de los materiales termoset, es muy útil y difícil de imprimir en 3D. Pero la dificultad no significa imposible. Como cualquier otro campo de fabricación, esto requiere investigación. Al igual que con cualquier aplicación o proceso de termoeseting, el mayor desafío del poliuretano de impresión 3D es que la reacción química determina su método de procesamiento, no el principio mecánico del sistema de procesamiento.
El personal relacionado explicó: "En las impresoras de filamentos termoplásticos, debe ajustar la temperatura del cabezal de impresión y la temperatura del lecho. En los materiales termoestables, debe ajustar la composición química, lo cual es más complicado. Hemos mejorado los métodos de producción. , como la extrusión, la densidad de reacción de los materiales prensados, o la forma en que se mezclan ".
El elastómero de caucho de poliuretano puede imprimir materiales con una dureza en el rango de 40-90 costa A. Estos materiales duraderos se han utilizado durante décadas en aplicaciones de impresión no 3D. Se pueden doblar, estirarse, retorcerse y apretar repetidamente. Se usan en tacones de zapatos y ventajas, rodillos y juntas para sellos hidráulicos. El equipo de la compañía encontró un método de impresión 3D que no sacrifica la fuerza y la durabilidad de los elastómeros de poliuretano de alto rendimiento.
Química y mecánica
Se puede decir que el proceso de impresión 3D específico de la compañía es una combinación de inyección de tinta y tecnología de extrusión. Durante el proceso de impresión, los dos componentes líquidos se mezclan en el cabezal de impresión, desencadenando una reacción química. Cuando el líquido deja la boquilla y los depósitos en la superficie de la impresión, el material es un gel parcialmente polimerizado que se solidifica en un material viscoso estable en unos minutos. Todo el proceso se lleva a cabo a temperatura ambiente.
En otras palabras, en el proceso de extrusión termoplástica, el material se derrite y se reorganiza, mientras que el material termoset en realidad se "produce" durante el proceso de extrusión. De esta manera, los enlaces químicos de toda la parte son muy fuertes y más isotrópicos. La persona relevante explicó: "Esto significa que, en esencia, la parte que está haciendo es una sola molécula. Otra ventaja es nuestro método de diseño: la viscosidad del material impreso es aproximadamente 10,000 veces menor que la de los filamentos ordinarios, lo que significa que usted significa que usted puede imprimir más rápido ".
Este es un desafío químico, no un desafío mecánico, pero no significa que sea insuperable. Y la ventaja de la impresión 3D de este material es que las personas pueden usar todo el conocimiento en la química del termoestable durante más de 50 años. El personal relevante cree que la razón principal por la cual la industria no ha avanzado más es que muy pocas personas están estudiando la impresión 3D Thermeset 3D.
Una de las compañías basadas en la estereolitografía se llama carbono, y su tecnología de fotosíntesis digital utiliza una mezcla de materiales termoestables y fotopolímeros para desencadenar el proceso de fotocratación. El personal relacionado explicó que el proceso basado en la extrusión de Chromatics proporciona más versatilidad. "Solo estamos usando mezclar para activar la reacción. Esto nos permite ser muy flexibles y puede agregar aditivos como colorantes".
El sistema de extrusión de Chromatic se puede instalar en cualquier impresora 3D de extrusión, simplemente reemplace el cabezal de impresión térmica con un cabezal de estampado termoset. El equipo de Chromatic utiliza una impresora 3D de Juggerbot grande estándar. Chromatic proporciona materiales y software necesario (más sobre eso más adelante). Para muchos fabricantes de hardware, el sistema de material 3D cromático puede representar una oportunidad única para expandir enormemente su alcance del mercado.
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