10 Bahan Tahan Panas Terbaik untuk Cetak 3D: Memilih yang Tepat untuk Aplikasi Suhu Tinggi
Salah satu dari banyak karakteristik yang diinginkan dari pencetakan 3D sebagai teknologi manufaktur adalah kemampuannya untuk menghasilkan bagian yang fungsional untuk berbagai aplikasi di berbagai industri dan dalam berbagai kondisi operasi. Bagian cetak 3D sering digunakan dalam aplikasi suhu tinggi. Namun, untuk berfungsi dengan benar dalam lingkungan tersebut, mereka perlu terbuat dari bahan tahan panas. Artikel ini membahas beberapa bahan pencetakan 3D tahan panas terbaik untuk digunakan dalam aplikasi suhu tinggi.
Bahan 3D tahan panas terbaik
Akrilonitrina Butadien Stiren (ABS)
ABS mampu menahan suhu hingga 100°C. Suhu lentur defleksinya antara 88-89°C dan titik lelehnya sekitar 200°C. ABS juga dikenal karena keawetannya dan ketahanan terhadap benturan. Ini memungkinkan pencetakan bagian yang akan dipakai dalam aplikasi stres tinggi. Memiliki suhu transisi kaca sekitar 105°C dan sangat tahan terhadap asam akuat, fosforik, dan klorida.
- Teknologi: Fused Deposition Modeling (FDM)
- Fitur utama: Ketahanan kimia, ketahanan benturan
- Aplikasi umum: Pipa saluran/buangan, inhaler, penutup komponen listrik
ULTEM 1010
ULTEM 1010 memiliki ketahanan panas, kimia, dan kekuatan tarik tertinggi dibandingkan termoplastik FDM lainnya. Tersedia dalam grade transparan, tidak transparan, dan terisi kaca. Bahan ini memiliki aplikasi luas dalam alat kustom untuk pembuatan bagian logam atau plastik, alat medis, dan cetakan tahan suhu.
Ini adalah termoplastik polyetherimide berkinerja tinggi dengan titik leleh 340°C dan suhu transisi kaca 216°C. ULTEM 1010 memiliki koefisien ekspansi termal terendah. Memiliki sertifikasi kontak pangan dan biocompatibilitas, yang membuatnya ideal untuk aplikasi di industri pangan.
- Teknologi: Fused Deposition Modeling (FDM)
- Fitur utama: Ketahanan panas yang luar biasa, kekuatan tarik, koefisien ekspansi termal rendah
- Aplikasi umum: Alat medis, cetakan tahan suhu
CE 221 (Cyanate Ester)
Bahan ini dikenal karena ketahanan suhu tinggi dan kekakuan. Karena suhu lentur defleksi yang tinggi, dapat digunakan dengan aman dalam aplikasi dengan persyaratan termal tinggi.
Resin CE 221 memiliki stabilitas termal jangka panjang dengan suhu transisi kaca sekitar 225°C dan suhu lentur defleksi 231°C. Bahan ini mampu menahan tekanan tinggi dan memberikan finishing permukaan yang sangat presisi.
- Teknologi: Carbon DLS
- Fitur utama: Stabilitas termal, keras, ketahanan tekanan tinggi
- Aplikasi umum: Produk industri, komponen perakitan elektronik, manifold fluida
ULTEM 9085
Ini memiliki rasio kekuatan-bobot yang tinggi, kekuatan benturan tinggi dengan ketahanan panas yang baik. ULTEM 9085 sangat tahan api. Digunakan dalam produksi prototipe serta alat di industri penerbangan dan otomotif. Ini memiliki suhu transisi kaca 186°C dan suhu lentur defleksi 153°C.
ULTEM 9085, dengan kekuatan mekanik yang superior dan bobot ringan, cocok untuk produksi komponen akhir.
- Teknologi: Fused Deposition Modeling (FDM)
- Fitur utama: Tahan api, ketahanan benturan
- Aplikasi umum: Paku penegang, alat pemegang, cetakan komposit
Polycarbonate (PC)
Bahan ini memiliki titik leleh kristal sekitar 230°C – 260°C dan suhu transisi kaca 147°C. Polycarbonate adalah bahan tahan dan amorf dengan kekuatan benturan tinggi, stabilitas, dan properti listrik yang baik. Memiliki rentang suhu penggunaan yang lebih luas dengan suhu lentur defleksi 140°C. Digunakan luas untuk produksi helm selamatan, lens lampu depan mobil, dan kaca pelindung peluru.
- Teknologi: Fused Deposition Modeling (FDM)
- Fitur utama: Translucensi, lentur
- Aplikasi umum: Lens plastik dalam kacamata, perlengkapan pelindung, komponen otomotif
PEEK
Memiliki ketahanan yang luar biasa terhadap kimia yang keras dengan kekuatan mekanik tinggi dan stabilitas dimensi. Suhu lelehnya adalah 343°C dan memiliki suhu transisi kaca 143°C. PEEK memiliki kemampuan untuk mempertahankan kekakuannya pada suhu yang lebih tinggi dan dapat digunakan secara berkelanjutan pada suhu hingga 170°C. Digunakan di penerangan, minyak dan gas, dan produksi semikonduktor.
- Teknologi: Fused Deposition Modeling (FDM)
- Fitur utama: Ketahanan kimia, kekakuan yang baik, ketahanan terhadap uap dan air
- Aplikasi umum: Komponen semikonduktor, komponen klep dan pompa, mesin pemrosesan pangan
PC – Like Heat Resist Translucent / Accura 48
Ini adalah bahan tahan suhu tinggi yang paling cocok untuk bagian yang membutuhkan kekuatan dan kekakuan tinggi. Digunakan luas untuk pembuatan prototipe komponen elektronik dan penerangan. Ini menyediakan detail fitur yang ditingkatkan.
Pada tekanan uji 0.46MPa, PC-Like Heat Resist Translucent memiliki suhu lentur defleksi yang bervariasi dari 70 – 85°C. Suhu lentur defleksi ini dapat ditingkatkan menjadi sekitar 135°C dengan perawatan pascapanas termal.
- Teknologi: Stereolithography (SLA)
- Fitur utama: Ketahanan suhu, kekuatan tinggi, kekakuan
- Aplikasi umum: Komponen elektronik dan penerangan
Aluminuum AlSi10Mg
Aluminium AlSi10Mg memiliki kekuatan yang sangat baik pada suhu yang lebih tinggi (sekitar 200°C). Memiliki ketahanan korosi yang baik dan dapat dengan mudah diupil. Memiliki kinerja yang baik dan ketahanan retakan panas yang baik dengan titik leleh 670°C. Kekuatan kelelahan sangat baik pada 110N/mm2.
Karakteristiknya memungkinkan geometri kompleks untuk dicetak dan diterapkan luas dalam bagian untuk kendaraan, mesin, dan pesawat. Memiliki kekuatan tarik 450 MPa pada suhu kamar.
- Teknologi: Direct Metal Laser Sintering (DMLS)
- Fitur utama: Ringan, ketahanan stres
- Aplikasi umum: Motor, mesin
Stainless Steel 316L / 1.4404
Stainless steel 316L dapat digunakan dalam layanan berkelanjutan pada suhu hingga 550°C. Bahan ini memiliki kadar karbon rendah dan adalah stainless steel krom-nikel-molibdenum dengan titik leleh 1400°C. Memiliki ketahanan korosi yang luar biasa dan stabilitas terhadap media berbasis klor dan asam non-oksidasi. Ketahanan korosi dan duktilitasnya membuatnya ideal untuk aplikasi di beberapa industri seperti penerbangan, medis, dan otomotif.
- Teknologi: Direct Metal Laser Sintering (DMLS)
- Fitur utama: Ketahanan korosi, duktilitas
- Aplikasi umum: Peralatan laboratorium, exchanger panas, baut dan baut
Inconel 718 (Nickel-Chromium superalloy)
Inconel 718 adalah superlogam berbasis nikel-krom dengan kekuatan tinggi. Tahan terhadap korosi, tekanan ekstrem dan suhu yang lebih tinggi hingga 700°C. Bahan ini meleleh pada sekitar 1400°C. Memiliki kekuatan tarik 1035 MPa. Namun, rapuh dan memiliki kinerja yang baik dengan alat pemotong yang keras. Digunakan luas dalam manufaktur, peralatan militer, dan industri penerbangan.
- Teknologi: Direct Metal Laser Sintering (DMLS)
- Fitur utama: Ketahanan korosi, rapuh, kekuatan mekanik
- Aplikasi umum: Bagian mesin turbin gas, casing kompresor, penegang cetakan
Properti bahan 3D tahan panas
Tabel berikut membandingkan titik leleh dan suhu transisi kaca dari 10 bahan tahan panas terbaik untuk pencetakan 3D:
| Bahan | Titik leleh | Suhu transisi kaca | Kekuatan tarik |
| ABS | 200°C | 105°C | 42.5 – 44.8 MPa |
| ULTEM 1010 | 340°C | 216°C | 105 MPa |
| CE 221 | – | 225°C | 92 MPa |
| ULTEM 9085 | – | 186°C | 71.6 MPa |
| PC | 230 – 260°C | 147°C | 60 MPa |
| PEEK | 343°C | 143°C | 110 MPa |
| Aluminium AlSi10Mg | 670°C | – | 450 MPa |
| Stainless Steel 316L | 1,400°C | – | 520 – 690 MPa |
| Inconel 718 | 1,370 – 1,430°C | – | 965 MPa |
| PC – Like Heat Resist Translucent / Accura 48 | Suhu lentur defleksi pada 0.46 MPa setelah perawatan pascapanas termal: 170 – 250°C | Suhu transisi kaca UV dan perawatan pascapanas termal: 122°C | 50 MPa |
Perbandingan biaya bahan pencetakan 3D tahan panas
Mari kita bandingkan biaya dari tiga resin dari mesin penawaran Xometry untuk model CAD:
| Bahan | Teknologi pencetakan 3D | Biaya per satu unit | Biaya unit per 10 potongan | Biaya unit per 100 potongan |
| ABS | FDM | € 9.13 | € 6.34 | € 2.57 |
| ULTEM 1010 | FDM | € 50.03 | € 35.80 | € 34.61 |
| CE 221 | Carbon DLS | € 645.21 | € 171.58 | Harga pada permintaan |
| ULTEM 9085 | FDM | € 53.20 | € 23.83 | € 13.66 |
| PC | FDM | € 34.45 | € 25.89 | € 25.03 |
| PEEK | FDM | € 88.42 | € 64.65 | € 47.12 |
| PC – Like Heat Resist Translucent | SLA | € 72.87 | € 21.64 | € 18.03 |
| Aluminium AlSi10Mg | DMLS | € 174.76 | € 89.19 | € 87.80 |
| Stainless Steel 316L | DMLS | € 387.12 | € 294.83 | Harga atas permintaan |
| Inconel 718 | DMLS | € 487.77 | € 333.16 | Harga atas permintaan |
Kesimpulan
Xometry Europe menawarkan layanan pencetakan 3D online yang cepat, andal, dan sangat akurat dengan teknologi dan bahan tahan panas ini. Melalui Mesin Penawaran Instan kami dan jaringan kami yang terdiri dari lebih dari 2.000 produsen, kami memastikan Anda mengalami proses produksi bagian yang mulus, dari penawaran hingga pengiriman ke pintu rumah.
