Proto-pasta Carbon Fiber Composite HTPLA ist eine Kombination aus gefrästen Kohlenstofffasern und Hochleistungs-PLA. Die daraus resultierenden 3D-gedruckten Prototypen und Endteile zeichnen sich durch eine außergewöhnliche Formstabilität aus und können bei einer Wärmebehandlung bis zu 155 °C eingesetzt werden.
Für die meisten PLA-kompatiblen Drucker geeignet. Ein beheiztes Bett wird empfohlen, um die Verarbeitung, die Qualität und die Zuverlässigkeit zu verbessern, ist aber nicht erforderlich. Der Drucker sollte Filament von Drittanbietern, Parameteranpassung und Düsenaustausch ermöglichen. Für die Materialien Proto-pasta kann eine Anpassung und Wartung der Maschine erforderlich sein, insbesondere beim Dauereinsatz von abrasiven Materialien.
Technische Daten
Basismaterial: wärmebehandelbares PLA mit hoher Temperaturbeständigkeit
Eigenschaften: geruchsarm, ungiftig, aus erneuerbaren Quellen
Molekularstruktur: Amorph oder teilkristallin
Amorph im geformten Zustand, teilkristallin bei Wärmebehandlung
Durch Schmelzen wird die kristalline Struktur in den amorphen Zustand überführt
Zusatzstoffe: 10 Gew.-% hochreine gemahlene Kohlenstofffasern
Maximale Partikelgröße: 0,15 mm (kann die Auflösung einschränken)
Dichte: ca. 1,3 g/cc
Länge: ca. 360 m/kg (1,75 mm)
Minimaler Biegedurchmesser: 40 mm (1,75 mm)
Beginn des Glasübergangs (Tg): ca. 60°C
Beginn des Schmelzpunkts (Tm): ca. 155°C
Maximale Verwendung: Tg für amorphes, Tm für kristallines Material
Die Verwendungsgrenze hängt von der Geometrie, der Belastung und den Bedingungen ab
Verwendung
Sicherheitsdatenblätter (MSDS)
Halten Sie das Ende des Filaments beim Abwickeln der Spule fest, um Schlaufenbildung zu vermeiden
Schützen Sie Ihre Augen, wenn Sie das Filament handhaben, insbesondere die 2,85 mm
Aufgewickeltes Filament baut Energie auf und kann versuchen, sich abzuwickeln
Biegen Sie das Filament nicht stärker als den Mindestbiegedurchmesser (in den technischen Daten)
Übermäßiges Biegen des Filaments kann zu Bruch und Bruchstücken führen
Sichern Sie das Ende des Filaments nach dem Drucken, um ein Aufwickeln zu verhindern
Lagern Sie es an einem kühlen, trockenen Ort, fern von UV-Licht, um eine optimale Leistung zu erzielen
Warnung Prop 65! Kann Krebs erzeugen oder die Fortpflanzung beeinträchtigen.
RoHS-konform - enthält kein Cadmium (Cd), Blei (Pb), Quecksilber (Hg) und sechswertiges Chrom: (Cr VI), polybromierte Biphenyle (PBB), polybromierte Diphenylether (PBDE), Bis(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP), Benzylbutylphthalat (BBP), Dibutylphthalat (DBP) oder Diisobutylphthalat (DIBP)
Was den Kontakt mit Lebensmitteln anbelangt, so kann das Basisharz zwar sicher für den Kontakt mit Lebensmitteln sein, das Verfahren und die zusätzlichen Inhaltsstoffe sind es jedoch nicht. Daher sind die Materialien nicht für den Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen, auch wenn das Risiko gering ist. Bitte ziehen Sie zusätzliche Beschichtungen, Behandlungen und Tests in Betracht, bevor Sie einen erweiterten Lebensmittelkontakt oder eine Zertifizierung anstreben.
In Bezug auf Hautkontakt - Es ist nicht bekannt, dass es die Haut reizt, es wird jedoch empfohlen, eine längere Exposition der Haut ohne weitere Tests zu vermeiden.
Verpackung
Durchmesser: 1,75 mm
Filament: 500 g auf einer Pappspule
Gewicht der Pappspule: bis zu 100 g
Größe der Pappspule: 20 cm Durchmesser x 6 cm Breite mit 5 cm Öffnung
Entfernen Sie vorsichtig die Seiten der Pappspule, um sie mit Masterspool zu verwenden
Recyceln Sie Pappspulen
Drucker
Einige Geräte erfordern möglicherweise besondere Vorkehrungen für die Platzierung des Filaments, das Verlegen, die Anpassung, die Einstellungen oder andere Vorbereitungs- und Wartungsarbeiten.
Die Spule muss sich mit minimalem Widerstand abwickeln
Befestigen Sie das Filament auf der Oberseite der Maschine oder in einer anderen ungehinderten Position
Der Filamentpfad darf nicht enger gebogen werden als der Mindestbiegedurchmesser
Das Filament muss sauber bleiben trocken und staubfrei
Prüfen Sie vor dem Drucken das Gewicht, um Materialerschöpfung zu vermeiden
Achten Sie darauf, den Drucker nicht in zu kalter oder zu heißer Umgebung aufzustellen
Reinigen Sie die Druckoberfläche mit Alkohol oder Wasser
Tragen Sie bei Bedarf geeigneten Klebstoff auf
Prüfen Sie sorgfältig den Abstand der ersten Schicht, um eine staufreie Haftung zu gewährleisten
Begrenzen Sie die Auftragsrate, um die Fixiergrenzen auszugleichen Kühlung und Bewegung
Stellen Sie das Lagengebläse so ein, dass die Kühlung des Teils und der Düse ausgeglichen ist
Isolieren Sie den Heizblock vom Lagengebläse, um eine gleichmäßige Erwärmung zu gewährleisten
Warten Sie die Düse und andere Komponenten, wenn sie verschlissen sind, und tauschen Sie sie aus
Abrasive Materialien wie Kohlefaser- und Metallverbundstoffe können zu einem vorzeitigen Verschleiß von Inline-Komponenten wie Rohren bowden, Antriebsrädern, Düsen und anderen Elementen im Filamentpfad führen. Die Verwendung von austauschbarem Zubehör, einschließlich Düsen, wird empfohlen. Bei längerem Gebrauch werden verschleißfeste Düsen empfohlen. Die Düsen verschleißen schneller, da die Spitze flacher wird, was sich auf den Düsendurchmesser und den Abstand zur Druckplatte auswirkt. Inkonsistente Extrusion, Ungenauigkeit und Prozessinstabilität. Anpassung der Extrusionsbreite und des Abstands zur ersten Schicht und/oder Austausch der Düse.
Drucken
Die auf dem Produktetikett angegebenen Temperaturen sind Richtwerte, die auf typischen Düseneinstellungen basieren. Die geeigneten Einstellungen können sehr unterschiedlich sein, und unter bestimmten Bedingungen kann eine große Bandbreite an Temperaturen zu positiven Ergebnissen führen. Bei relativ niedrigen Druckraten auf ununterbrochenen Druckern lässt sich HTPLA auch bei niedrigen Temperaturen im empfohlenen Bereich gut drucken. Bei hohen Druckgeschwindigkeiten auf Maschinen mit Unterbrechungsproblemen können für eine gleichmäßige Extrusion höhere als die empfohlenen Temperaturen erforderlich sein. In manchen Fällen entscheidet das Einölen des Fadens über Erfolg oder Misserfolg.
Ein besonders problematisches Beispiel ist der Prusa MK3, der konstruktionsbedingt eine Prusa-spezifische Wärmeaussparung mit einem internen Überhang aufweist, an dem sich das Material verfangen kann. Um den Bedarf an Farbschattierungen und das Risiko eines Verklemmens zu verringern, sollten die Benutzer die Prusa-spezifische thermische Abschaltung durch eine Standard-e3d v6 ersetzen oder das Filament einölen, damit es besser über den Prusa-spezifischen Vorsprung gleitet, oder mit einer ungewöhnlich hohen Temperatur drucken. Der Nachteil einer hohen Temperatur als Lösung ist, dass man sie mit einem hohen Volumenstrom kombinieren muss. Klingt toll, nicht wahr? Das ist in Ordnung, außer dem Verlust von Details, wenn Sie für kleine Teile, feine Merkmale oder hochauflösenden Druck verlangsamen müssen.
Prusa MK3-Spezifikation, Empfehlungen für das Kohlefaser-HTPLA-Verfahren:
Erste Schichttemperatur zur Überwindung von Verklemmungen auf Prusa MK3: 255°C
Minimale Temperatur zur Vermeidung von Verklemmungen bei 9 mm kubik/s: ca. 240°C
Maximaler empfohlener Volumenstrom @ 240°C: 9 mm kubik/s
Minimaler empfohlener Volumenstrom @ 240°C: 1,5 mm kubik/s
Volumenstrom = Extrusionsbreite x Schichthöhe x Geschwindigkeit in mm.
Zum Beispiel 0,5 mm Extrusionsbreite und 0,2 mm Schichthöhe bei einer Geschwindigkeit von 20-90 mm/s.
Die schlecht gekühlten Seiten der Ganzmetallseiten hotend können ein ähnliches Ergebnis liefern und von ähnlichen Korrekturen profitieren wie das Prusa MK3. Aggressive Schichtlüfter, die nicht von Heizblöcken und/oder Düsen isoliert sind, können ebenfalls eine Kombination von Problemen verursachen. Es kann schwierig sein, das Gleichgewicht zwischen einem ausreichenden Kühlgebläse beim schnellen Drucken und einem ausreichend hohen Düsensollwert zu finden. Besser isolierte Heissluftdüsen mit PTFE-Beschichtungen können einen langsameren Druck mit niedrigeren Sollwerten für mehr Details bei weniger aggressiven Gebläseeinstellungen ermöglichen. Auch die Isolierung des Heizblocks und/oder der Düse mit einem Strumpf kann helfen, ein unerwünschtes Abkühlen des Schichtlüfters zu verhindern. Auch schnelle Änderungen der Geschwindigkeit oder der Druckgeschwindigkeit sollten nach Möglichkeit vermieden werden.
Wärmebehandlung
HTPLA ist eine teilkristalline PLA-Sorte, die für die Wärmebehandlung (auch als Ausglühen oder Kristallisation bezeichnet) zur Verwendung bei höheren Temperaturen optimiert wurde. Ohne Wärmebehandlung verliert amorphes PLA im geformten Zustand erheblich an Steifigkeit (und damit an Formstabilität), wenn sich das Material seiner relativ niedrigen Glasübergangstemperatur nähert. Durch die Wärmebehandlung entsteht eine kristallinere Molekülstruktur, die die Steifigkeit bis zum Schmelzen aufrechterhält und so den Einsatzbereich von HTPLA erweitert, aber die Kristallisation führt auch zu Schrumpfung. HTPLA-Teile sollten in der Schneidemaschine vergrößert werden, um die Schrumpfung während der Wärmebehandlung auszugleichen.
Typische Wärmebehandlungstemperatur: 95-110 Grad Celsius (200-230 Grad Fahrenheit)
Typische Wärmebehandlungszeit: 10+ Minuten
Ein breites Spektrum von Temperaturen und Zeiten kann akzeptable Ergebnisse liefern. Mit lichtdurchlässigen Sorten und dünnwandigen Teilen als einwandiges Gefäß, können Sie einen visuellen Wechsel von transparent zu undurchsichtig in nur 3 Minuten und einen vollständigen Übergang zu undurchsichtig in 7 Minuten beobachten. Teile mit mehr Masse brauchen länger. Wichtig sind die Kerntemperatur und die Zeit, um eine vollständige Veränderung der Struktur des kristallinen Materials im gesamten Teil zu gewährleisten.
Typische Änderung bei der Wärmebehandlung: -0,6 % x/y, +1 % z
Schneideskala bei der Wärmebehandlung: 1,006 oder 100,6 % x/y, 0,99 oder 99 % z
Hier eine Demonstration der Messung der Schrumpfung, der Bestimmung der Änderung und der Anwendung der Kompensation beim Drucken. Hier ist eine weitere Demonstration der Anwendung von Skalierung, Wärmebehandlung und Formvalidierung.
Weitere Arbeitsschritte können das Schleifen oder Lackieren sein. Die Zugabe von Kohlefasern erleichtert das Schleifen und die Haftung von Beschichtungen wie Farbe, doch es gibt auch zusätzliche Sicherheitsaspekte bei der Erzeugung von Staub durch das Schleifen und Dämpfen durch die Beschichtung. Bitte achten Sie auf sichere Verfahren mit geeigneter persönlicher Schutzausrüstung (PSA) und Belüftung.