Případová studie:
Využití materiálu Vinyl 303 ve společnosti Rolls-Royce Plc.
Společnost Rolls-Royce Plc. zahájila spolupráci se společností Fillamentum s cílem zefektivnit výrobu a snížit náklady. Rolls-Royce používá širokou škálu různých nátěrových systémů k ochraně před teplem, erozí a dalšími okolními vlivy. Ročně se zde vynakládá na výzkum a vývoj více než 1 miliarda GBP. Část těchto peněz se používá na vývoj a testování nových nátěrových systémů pro použití na tryskových motorech.
Masky pro termální nástřik zkušebních vzorků
Rolls-Royce Plc. produkuje velké množství testovacích “kupónů” potažených v určitých oblastech povlaky za použití masek, které zabraňují ukládání povlaků tam, kde se nesmí objevit. K nanášení těchto povlaků se obvykle používá plazmové stříkání, a tudíž musí být masky odolné vůči vysokým teplotám plazmového plamene.
Před zavedením do výroby musí předměty vytištěné z Vinylu 303 projít řadou testováním: vytiskne se jednoduchá destička, která se naloží do kabiny pro termální stříkání a následně se namontuje na rotující kruh. Při tomto procesu je vytištěný předmět vystaven plazmovému plamenu po dobu asi 20 minut. V této části testování musí předmět vydržet extrémní teploty plamene (až 400 °C) a následně se testuje další metodou, zvanou skenovací metoda nebo také rastrová metoda. Ve zkratce se tímto testováním do vzorků přivádí více tepla.
„Vždy se ujistíme, že otáčky na rotujícím kruhu mají dostatečnou rychlost, aby plamen nezůstával příliš dlouho na jednom místě." Během této doby stříkáme kovový nebo keramický prášek na kovové substráty a potřebujeme zakrýt místa, kde nános být nemá. “ vysvětluje Dr. Grant Gibson BEng, materiálový technolog, povrchové inženýrství v Rolls-Royce Plc. Teplota na povrchu vytištěného PVC dosahuje během nánosu prášku přibližně 300 °C - 400 °C po dobu přibližně 2 sekund. Počáteční pokus byl zaměřen na replikaci nejhoršího scénáře, kdy byl předmět vytištěný z Vinylu 303 vystaven plné síle plazmového plamene a zůstal nepoškozen.
"Tento fakt nám nyní umožňuje dále rozvíjet myšlenku a v budoucnu použít více PVC masek, zejména pro zakázkové testovací kupóny, kde by kovová maska byla drahá, a navíc i drahé kovové masky se časem také opotřebují.“ říká Dr. Gibson a dodává „Použití filamentu Vinyl 303 otevírá možnost vytvářet levné krycí masky s flexibilitou designu, kterou 3D tisk nabízí. To znamená, že produktivita a snížení nákladů lze zlepšit,
Přehled požadavků na materiál
Samozhašivost
Odolnost vůči vysokým teplotám – plazmové stříkání se používá k nanášení povlaků. Masky musí přežít vysoké teploty ze samotného plazmového plamene (až do 400 ° C).
Tvrdost
Odolnost, trvanlivost materiálu
Vinyl 303 (Polyvinylchloride)
Komoditní plast ve formě 3D tiskového filamentu byl vyvinut ve spolupráci s experty z Resitech Germany GmbH, dceřinky společnosti Westlake Chemicals Group.
Vlastnosti
• Samozhašivost
• Tvrdost
• Nárazuvzdorný
• Odolnost vůči zatížení
• Výborná chemická odolnost
• Elektrický izolant