Rozhodujúca úloha ohrievačov kaziet v 3D tlači a aditívnej výrobe

Aditívna výroba zmenila spôsob navrhovania a výroby dielov, ale táto technológia kladie špeciálne požiadavky na vykurovacie systémy, vďaka ktorým je to možné. Ohrievače kaziet sú veľmi dôležité pre mnohé procesy 3D tlače, najmä tie, ktoré využívajú vysokoteplotné-termoplasty, tlačový kov alebo vytvrdzovanú živicu. Ale ohrievače používané v týchto situáciách majú problémy, s ktorými bežné priemyselné jednotky nie sú vyrobené. Ak chcete dosiahnuť konzistentnú kvalitu tlače a spoľahlivú prevádzku, musíte o týchto problémoch vedieť.

Horúci koniec tlačiarní na modelovanie taveného depozície (FDM) je jedným z najťažších miest na použitie 3D tlače. Aby sa udržal stabilný tok materiálu, ohrievač musí udržiavať trysku na veľmi špecifickej teplote, zvyčajne v rozmedzí ± 1 stupeň. Ohrievač je malý, zvyčajne 6 mm široký a 20 mm až 30 mm dlhý, a musí sa zmestiť do malej zostavy s termočlánkom a chladiacim ventilátorom. Hustota wattov je vysoká, pretože plocha, ktorá sa zahrieva, je malá. Kvôli vysokej hustote výkonu a malému priestoru musí byť ohrievač vyrobený z presne zhutneného oxidu horečnatého a vysokokvalitného-odporového drôtu, aby sa minimalizovali horúce miesta, ktoré by mohli poškodiť kvalitu tlače.

Keď tlačíte v kovovom 3D, ako je selektívne tavenie laserom (SLM) alebo tavenie elektrónovým lúčom (EBM), potrebujete ohrievače kaziet na zahriatie konštrukčnej dosky. Aby sa stavebná doska nedeformovala a aby sa zabezpečilo, že sa vrstvy dobre zlepia, je potrebné ju udržiavať pri stálej teplote, zvyčajne medzi 200 °C a 500 °C. Ohrievače sú zvyčajne dlhé a pokrývajú celú šírku stavebnej komory. Potrebujú rovnomerne zohriať obrovskú plochu. Na kompenzáciu tepelných strát po obvode platne ľudia bežne používajú viaczónové ohrievače. Materiál plášťa musí byť schopný zvládnuť vysoké teploty bez toho, aby sa pokazil, a brúsny kovový prášok použitý v procese.

Ďalšie využitie je vo vyhrievaných komorách, ktoré sa používajú na tlač vysoko{0}}výkonných materiálov, ako sú PEKK a PEEK. Aby sa tieto materiály nedeformovali a aby sa zabezpečilo, že sa vrstvy zlepia, komora musí byť medzi 120 stupňami a 200 stupňami. Teplo pochádza z kazetových ohrievačov zabudovaných do stien komory. Aby sa eliminovali teplotné rozdiely, ktoré by mohli spôsobiť deformáciu dielov, musia byť ohrievače rozložené rovnomerne. Elektródy musíte chrániť pred teplom v komore a pred akoukoľvek kondenzáciou, ku ktorej môže dôjsť pri otvorení komory.

Skúsenosti ukazujú, že aplikácie 3D tlače potrebujú ohrievače, ktoré udržujú veľmi rovnomernú teplotu. Dokonca aj zmena o 2 stupne na 3 môže spôsobiť, že hotový predmet bude vyzerať zle. V prípade špičkových{5}}tlačiarní výrobcovia často požadujú ohrievače so zónovou hustotou wattov alebo vstavané-termočlánky, ktoré vám umožnia riadiť teplo v mieste aplikácie v uzavretej slučke. Keďže stále viac ľudí chce tlačiarne väčšieho formátu, narastá potreba ultra{8}}dlhých ohrievačov kaziet (1000 mm a viac), ktoré dokážu rovnomerne ohrievať zostavovacie platne a komory po celej ich šírke.

Pri výbere ohrievača kaziet musia výrobcovia a používatelia tlačiarní myslieť na špecifické potreby procesu tlače. Ohrievač, ktorý funguje dobre pri tlači PLA pri 200 stupňoch, nemusí fungovať dobre pri tlači PEEK pri 400 stupňoch. Materiál plášťa musí byť schopný pracovať pri tejto teplote. Chladič musí mať správnu hustotu wattov. Studená zóna musí byť dostatočne dlhá, aby chránila elektródy pred vysokými teplotami vo vnútri komory. Ak sa o tieto veci postaráte, ohrievače kaziet môžu byť spoľahlivým základom pre-kvalitnú a konzistentnú výrobu aditív.