탄소 섬유는 PEEK의 대안으로 PPS를 강화했습니다

PC 및 Peek과 같은 고성능 열가소성과 같은 엔지니어링 열가소성을위한 산업 응용 분야가 증가하고 있습니다. 3D 인쇄 필라멘트 형태 의이 재료는 항공 우주 및 에너지와 같은 산업에서 강철 및 알루미늄과 같은 금속에 대한 경량 대안을 제공합니다. 이러한 고성능 플라스틱을 첨가제로 강화하면 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 단축 카본 섬유는 강도와 강성을 추가하고 고급 엔지니어링 플라스틱과 고성능 플라스틱에 추가 할 수 있습니다. 3D 프린터 노즐이 연마 재료를 처리 할 수있는 한, 이러한 복합재는 일반 열가소성과 마찬가지로 인쇄 할 수 있습니다. 강화 된 엿보기와 같은 고성능 복합재의 주요 단점은 필요한 3D 프린팅 하드웨어의 높은 비용입니다. 이 재료는 매우 높은 압출 및 챔버 온도가 필요하며, 올바른 하드웨어 (종종 6 개의 그림 범위)의 가격은 종종 플라스틱 3D 프린팅 기술의 전체 비용 이점을 상쇄합니다.

PPS 란 무엇입니까?

폴리 페닐 렌 설파이드 (PPS)는 반정골 열가소성이며, 가공 및 PEI와 같은 재료와 함께 고성능 플라스틱으로 분류 할 수있는 반 결핵, 가공, 성형 및 첨가제 제조에 사용되는 PPS는 우수한 기계적 특성, 고온 저항성을 가지고 있습니다. 표준 및 엔지니어링 열가소성과 비교할 때 화염 지연자입니다. 그러나 가장 바람직한 특성은 우수한 화학적 저항성입니다. PPS는 많은 산, 염기, 용매 및 일부 강력한 산화제 (특정 조건 하에서)에 내성이 있습니다. 이산화 염소와 같은 강한 산화제의 경우 코팅 또는 라이닝이 필요할 수 있습니다. PPS는 엿보기와 비교할 때 바람직한 속성과 유리한 가격으로 인해 다양한 산업 분야에서 광범위한 응용 프로그램을 가지고 있습니다. 기계적 및 화학적 특성은 자동차, 에너지 및 화학적 처리에 유용하게 만드는 반면, 화염 지연 및 자체 탐지 특성은 SMT 장치, 모터 하우징 및 트랜지스터 씰과 같은 전기 및 전자 부품에 대한 재료가됩니다. 열가소성 관점에서 인상적 일뿐 만 아니라 PPS는 종종 강철 및 알루미늄과 같은 금속의 진정한 대안으로 사용됩니다. 열 안정성과 우수한 화학 저항성은 가혹한 화학 환경에서 사용할 수있는 반면, 부식에 대한 저항과 자동차 유체의 영향은 놀랍습니다. 복합재를 형성하기 위해 단축 탄소 섬유 또는 유리 섬유로서. 실제로 PPS는 채워지지 않은 것보다 "채워진"재료로 더 일반적으로 판매됩니다. 연구자들에 따르면, "탄소의 첨가는 기계적 특성, 트리 컬러 특성, 사후 구조적 무결성 및 ... PPS 블렌드 및 복합재의 전기/열전도율을 크게 향상시킬 수있다"고 말했다.

탄소 섬유 강화 PPS는 채워지지 않은 PPS와 유사한 응용 분야에서 사용될 수 있습니다. 그러나 개선 된 기계적 특성은 도구, JIG 및 비품과 같은 구성 요소에 적합한 재료를 만듭니다. PPS 복합재는 산업 FFF 첨가제 제조에 특히 적합합니다.이 3D 프린터는 순수한 탄소 섬유와 같은 재료를 인쇄 할 수 없기 때문입니다.

3D 프린팅 pps

채워지지 않고 복합 형태로 PPS는 3D 인쇄 고성능 열가소성 부품에 상당히 실행 가능한 방법을 제공합니다. 이것은 약 320 ° C의 인쇄 온도에 의해 가능하지만 높지는 않지만 매우 높지는 않습니다.

320 ° C의 압출 온도는 대부분의 FFF 3D 프린터의 기능을 넘어서지 만 3D 프린트 엿보기에 필요한 ~ 400 ° C보다 상당히 낮습니다. (Peek은 또한 챔버 온도가 매우 높습니다.) 결과적으로 PPS 부품은 Peek 부품보다 온도 저항력이 적지 만 최대 ~ 230 ° C의 요구 애플리케이션을 여전히 사용할 수 있습니다. PPS 인쇄에 필요한 3D 프린터의 유형은 산업 등급 FFF 프린터와 특수 고온 FFF 프린터 사이에 있습니다. 신뢰할 수있는 생산 등급 프린터는 약 $ 10,000이며, Stratasys Fortus 450MC와 같은 최첨단 고온 기계는 약 15 만 달러의 비용이 들며 SMB의 경우 엄청나게 비쌀 수 있습니다. 탄소 섬유 강화 PPS를 인쇄 할 때, 단축 섬유는 열가소성 기판보다 더 연마 적이어서 일반 황동 하드웨어를 손상시킬 수 있으므로 프린트 헤드의 내구성을 고려해야합니다. PPS에 적합한 빌드 표면은 PEI 시트이며, 인쇄 베드는 약 80 ° C로 가열됩니다. 듀얼 압출기에 인쇄 된 복잡한 3D 인쇄 PPS 부품의 경우,이 재료는 PVA 백업 재료와 호환됩니다. 탄소 섬유로 강화 된 3D 인쇄 PPS는 기능 프로토 타이핑, 성형 및 기타 공정 툴링 및 기타 공정 및 고정구와 같은 제조 보조제와 같은 응용 분야에 적합합니다. 강화 된 PPS 필라멘트를 사용하는 산업에는 자동차, 철도 및 항공 우주가 포함됩니다. 새로운 고성능 저비용 첨가제 제조 시스템을 통해 더 많은 사용자가 PPS를 사용하여 3D 인쇄를 할 수 있습니다. 예를 들어, 2024 년 5 월에 배송을 시작한 Ultimaker Factor 4는 최대 340 ° C의 온도에서 인쇄 할 수있는 매우 마모 방지 인쇄 코어를 특징으로합니다. 요인 4와 같은 현대 시스템은 중간 시장에 위치하고 있다는 점에서 독특합니다. 탄소 섬유 강화 PPS와 같은 진정한 고성능 재료를 인쇄 할 수있는 능력에도 불구하고, Factor 4는 고온 엿보기 3D 프린터보다 일반적인 전문 급 데스크탑 3D 프린터의 라인을 따라 더 가격이 책정됩니다. Ultimaker는 전자 및 자동차와 같은 산업 분야의 사용자의 요구를 충족시키기 위해 자체 복합재 인 Ultimaker PPS CF, 특히 요인 4와 함께 사용하기 위해 개발했습니다.이 재료는 일관된 흐름과 이상적인 재료 특성을 제공하며 고성능을 제공하도록 공식화되었습니다. 인쇄 용이성. 프린터와 재료의 조합은 또한 엿보기에 비해 최소한의 수축으로 탁월한 치수 정확도를 달성합니다. 다른 탄소 섬유 PPS 재료와 마찬가지로, Ultimaker PPS CF는 기능적 프로토 타이핑 및 부품의 간접 제조에 적극 권장되지만 우수한 화학 및 내열 저항은 최종 사용 부품을 포함한 광범위한 응용 분야의 길을 열어줍니다. Ultimaker에 의한 PPS-CF는 화염 재지 (V0-94)이며 큰 부품의 저조도를 보장하여 다른 PPS CF 필라멘트와 잘 어울립니다. Ultimaker에 의한 PPS-CF는 화염 지연 (V0-94)이며 큰 부품의 저조도를 보장하여 다른 PPS CF 필라멘트 공급 업체와 구별됩니다.

주요 응용 프로그램 구성 요소는 다음과 같습니다.

항공 운송 패스너

이 브래킷은 항공화물을 안전하게 고정 시키거나 항공 발판 패키지에 구성 요소를 안전하게로드하는 데 사용됩니다. 따라서 온도 내성, 매우 강력하고 안정적이며 화학 물질에 대한 내성이어야합니다. 첨가제 제조의 또 다른 장점은 디자인을 반복적으로 적응할 수 있으며 사용 된 재료 덕분에 모든 반복이 필요한 인증을 충족시킬 수 있다는 것입니다.

고압 펌프 밸브

이 유형의 펌프 밸브는 액체 나 화학 물질을 운반하는 열차에 설치됩니다. 그러나 더 이상 생산되지 않은 구성 요소가되었으므로 전체 펌프 어셈블리는 약 5,000 유로의 비용으로 교체해야합니다. PPS CF를 사용하면 이제 3D 인쇄 될 수 있으므로 여전히 비 염증성에 대한 UL94 V0 표준을 충족하며 뜨거운 산과 함께 사용할 수도 있습니다.

센서 브래킷

이 간단한 브래킷은 생산 라인과 필드 주변에 사용되어 센서, 카메라 또는 기타 필요한 확장을 신속하게 장착합니다. 기상 조건, 충격 저항 또는 화재 조건을 포함하여 야외에서 사용할 때 극도의 하중을 견딜 수 있도록 구성 요소 우선 순위를 정합니다.

새로운 가능성

탄소 섬유 강화 PPS는 가장 까다로운 산업 응용 분야의 고성능 재료입니다. 첨가제 제조의 일부 최종 사용자는 엔지니어링 품질과 높은 수준의 설계 자유를 달성하기 위해 가장 비싼 재료와 하드웨어가 필요하다고 생각할 수 있습니다. 그러나 Ultimaker Factor 4와 특수 공식화 된 PPS CF 재료는 이것이 더 이상 그렇지 않다는 것을 보여줍니다.

새로운 가능성

탄소 섬유 강화 PPS는 가장 까다로운 산업 응용 분야의 고성능 재료입니다. 첨가제 제조의 일부 최종 사용자는 엔지니어링 품질과 높은 수준의 설계 자유를 달성하기 위해 가장 비싼 재료와 하드웨어가 필요하다고 생각할 수 있습니다. 그러나 Ultimaker Factor 4와 특수 공식화 된 PPS CF 재료는 이것이 더 이상 그렇지 않다는 것을 보여줍니다.