L'approccio dell'azienda si basa su materiali e software e non ha nulla a che fare con l'hardware. Il poliuretano stampato in 3D dell'azienda è una serie di elastomeri in gomma con alte prestazioni e elevata resilienza. Dalle automobili ai prodotti di consumo, ci sono potenziali applicazioni quasi illimitate. La persona pertinente spiegherà: "Per lanciare una nuova tecnologia nel settore dei materiali, è necessario dimostrare il suo potenziale per un valore di centinaia di milioni di sterline. La catena di approvvigionamento del settore dei materiali è molto lunga. Ci sono molti passi da seguire prima che il prodotto finale lo sia ottenuto. "
Questo è anche il motivo per cui inizialmente è stata attratta dalla stampa 3D. Ha spiegato: "Sono interessato a avvicinare la scelta dei materiali all'utente finale, il che cambia davvero la motivazione richiesta per fornire materiali innovativi al mercato. Penso che la stampa 3D porterà al mondo materiali innovativi che non abbiamo mai visto prima e questi materiali hanno funzionalità più elevate. "
Dov'è il materiale termoset?
Quando si osserva i materiali adatti alla stampa 3D più da vicino, il personale pertinente ha notato che l'ambito dei materiali è effettivamente limitato. E la parte mancante più grande nel passato (ora) sono i materiali termoset, tra cui poliuretano, silicone ed epossidico.
A causa delle proprietà intrinseche dei materiali termoset, è molto utile e difficile da stampare 3D. Ma la difficoltà non significa impossibile. Come qualsiasi altro campo di produzione, ciò richiede ricerche. Come per qualsiasi applicazione o processo di termosetting, la più grande sfida del poliuretano di stampa 3D è che la reazione chimica determina il suo metodo di elaborazione, non il principio meccanico del sistema di elaborazione.
Personale correlato ha spiegato: "Nelle stampanti del filamento termoplastico, è necessario regolare la temperatura della testa di stampa e la temperatura del letto. Nei materiali termoset, è necessario regolare la composizione chimica, il che è più complicato. Abbiamo migliorato i metodi di produzione. , come estrusione la densità di reazione dei materiali pressati o il modo in cui vengono miscelati ".
L'elastomero in gomma in poliuretano può stampare materiali con una durezza nella gamma di 40-90 Shore A. Questi materiali durevoli sono stati utilizzati per decenni in applicazioni di stampa non 3D. Possono essere ripetutamente piegati, allungati, contorti e schiacciati. Sono utilizzati nei tacchi da scarpe e nelle suole, ai rulli e alle guarnizioni per guarnizioni idrauliche. Il team dell'azienda ha trovato un metodo di stampa 3D che non sacrifica la forza e la durata degli elastomeri poliuretanici ad alte prestazioni.
Chimica e meccanica
Si può dire che il processo di stampa 3D specifico dell'azienda sia una combinazione di a getto d'inchiostro e tecnologia di estrusione. Durante il processo di stampa, i due componenti liquidi vengono miscelati nella testa di stampa, innescando una reazione chimica. Quando il liquido lascia l'ugello e depositi sulla superficie della stampa, il materiale è un gel parzialmente polimerizzato che si solidifica in un materiale viscoso stabile in pochi minuti. L'intero processo viene eseguito a temperatura ambiente.
In altre parole, nel processo di estrusione termoplastica, il materiale viene fuso e riorganizzato, mentre il materiale termoset viene effettivamente "prodotto" durante il processo di estrusione. In questo modo, i legami chimici dell'intera parte sono molto forti e più isotropi. La persona pertinente ha spiegato: "Ciò significa che in sostanza la parte che stai facendo è una singola molecola. Un altro vantaggio è il nostro metodo di progettazione: la viscosità del materiale stampato è circa 10.000 volte inferiore a quella dei filamenti ordinari, il che significa che tu può stampare più velocemente. "
Questa è una sfida chimica, non una sfida meccanica, ma non significa che sia insormontabile. E il vantaggio della stampa 3D questo materiale è che le persone possono usare tutte le conoscenze in chimica termoset per più di 50 anni. Il personale pertinente ritiene che il motivo principale per cui l'industria non abbia fatto più progressi è che pochissime persone stanno attualmente studiando la stampa 3D di Thermoset.
Una delle aziende basate sulla stereolitografia si chiama Carbon e la sua tecnologia di fotosintesi digitale utilizza una miscela di materiali e fotopolimeri di termosetting per innescare il processo di fotocuring. Il personale correlato ha spiegato che il processo basato su estrusione di cromatica fornisce maggiore versatilità. "Stiamo solo usando la miscelazione per innescare la reazione. Questo ci consente di essere molto flessibili e possiamo aggiungere additivi come i coloranti."
Il sistema di estrusione di Chromatic può essere installato su qualsiasi stampante 3D di estrusione, basta sostituire la testa di stampa termica con una testa di stampa termoset. Il team di Chromatic utilizza una stampante 3D di JuggerBot di grandi dimensioni standard. Chromatic fornisce materiali e software necessari (ne parleremo più avanti). Per molti produttori di hardware, il sistema di materiale 3D cromatico può rappresentare un'opportunità unica per espandere notevolmente la loro portata del mercato.
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