Filament Logam Filamet™: Fitur & Panduan Manufaktur untuk Pencetakan 3D FDM Lanjutan

The Virtual Foundry adalah perusahaan Amerika yang, setelah tahun penelitian, berhasil mengembangkan rentang filament logam Filamet™. Filament ini, melalui proses pasca cetak berdasarkan sinterning, memungkinkan untuk mendapatkan bagian sepenuhnya logam.

Dengan cara ini, The Virtual Foundry telah menjadi pioner dan referensi maksimum dalam pencetakan 3D FDM logam.

Apa itu filament Filamet™?

Filament Filamet™ terdiri dari logam dasar dan polimer biodegradable dan ramah lingkungan (PLA). Filament ini menyertakan persentase tinggi partikel logam dalam komposisinya. Namun, dengan menggunakan PLA sebagai pengikat, mereka sangat mudah dicetak, karena properti pencetakan mereka mirip dengan PLA, sehingga setiap pengguna printer 3D FDM dapat membuat bagian dengan filament ini.

Video 1: Apa itu Filamet ?. Sumber: The Virtual Foundry.

Sebagian besar filament logam di pasar menyertakan persentase minimum partikel logam, sekitar 30%; oleh karena itu mereka biasanya dikembangkan hanya untuk tujuan dekoratif. Namun, bagian yang dicetak dengan filament Filamet™, setelah disinter memiliki properti logam dasar yang sesuai.

Sebuah contohnya adalah filament Filamet™ Copper: Bagian yang dicetak dengan Filamet™ Copper tidak akan memiliki properti konduktif sampai telah melalui proses sinterning.

Gambar 1: Kon terbuat dari Filamet™ baja karbon tinggi yang belum disinter dan disinter. Sumber: The Virtual Foundry.

Hasil setelah sinterning bagian dicetak 3D akan menjadi bagian sepenuhnya logam, sesuatu yang sebelumnya tidak terpikirkan dalam pencetakan 3D FDM. Jadi, dengan Filamet™, properti mirip dengan yang mungkin dengan teknologi DMLS dicapai, tetapi dengan keterbatasan tertentu.

Karena kebutuhan untuk sinterning bagian yang dicetak dengan filament ini, di mana PLA dihilangkan, bagian akan memiliki:

• Beberapa porositas
• Kehilangan volume
• Non-isotropi

Video 2: Densitas filament Filamet. Sumber: The Virtual Foundry.

Saat ini, Filamet™ memiliki filament berikut:

• Baja karat tahan 316 L - 80 % partikel logam + 20 % PLA
• Bronze - 80 % partikel logam + 20 % PLA
• Tembaga - 90 % partikel logam + 10 % PLA
• Aluminium 6061 - 65 % partikel logam + 35 % PLA
• Baja karbon tinggi - 75 % partikel logam + 25 % PLA
• Tungsten - 95% partikel logam + 5% PLA

Filamet tembaga Filamet bronze Filamet baja
inox 316L Filamet
aluminium 6061

Fitur Filamet™

Densitas filament Filamet™ jauh lebih tinggi daripada PLA standar, karena konten partikel logam tinggi dan densitas logam individu yang terlibat.

Saat mencetak dengan filament Filamet™, disarankan untuk menggunakan nozzle baja tahan aus karena persentase partikel logam tinggi yang terkandung dalam filament. Selain itu, tergantung pada material, nozzle dengan diameter kelurahan setidaknya 0,6 mm harus digunakan untuk menghindari tumpatan. Kecuali untuk filament Filamet™ Tungsten, yang memungkinkan penggunaan nozzle hingga 0,3 mm diameter kelurahan; dan filament Filamet™ High Carbon Steel, yang memerlukan penggunaan nozzle setidaknya 0,8 mm diameter kelurahan.

Gambar 2: Nozzle messing vs. baja tahan aus. Sumber: E3D.

Konsekuensi lain dari beban partikel logam tinggi filament ini adalah kerapuhan yang lebih besar dari filament sebelum dilelehkan, karena mereka memiliki persentase sangat kecil polimer pengikat dalam komposisinya. Namun, berkat penelitian dan pengembangan yang dilakukan secara terus-menerus oleh The Virtual Foundry, kerapuhan ini semakin berkurang dalam filament mereka; seperti yang dapat dilihat dalam video berikut:

Video 3: Kerapuhan filament Filamet. Sumber: The Virtual Foundry.

Dalam proses pencetakan filament Filamet™, sangat penting bahwa filament semakin lurus mungkin sebelum memasuki ekstruder, namun filament ini memiliki beberapa lenturan karena gulungan. Untuk mengatasi ini, The Virtual Foundry memiliki Filawarmer, sebuah perangkat yang dibentuk oleh silinder yang memanaskan filament dan pengontrol suhu.

Gambar 3: Filawarmer ditempatkan di dalam gulungan filament. Sumber: The Virtual Foundry.

Perangkat ini harus ditempatkan vertikal, di dalam gulungan, dengan input secepat mungkin di dekat gulungan filament dan output sejajar dengan lubang input ekstruder. The Virtual Foundry merekomendasikan menggantungkan silinder pemanas untuk memungkinkan gulungan berputar bebas.

Video 4: Filawarmer. Sumber: The Virtual Foundry.

Saat material melewati silinder pemanas, ia kehilangan lenturannya dan meningkatkan fleksibilitasnya; mengurangi kekuatan tarik untuk mencegah pemecahan dan memudahkan pencetakan.

Saat mencetak dengan filament Filamet™, perekat yang sangat baik ke dasar harus diperhatikan. Ini adalah sehingga disarankan untuk menggunakan Blue Tape untuk menghindari kerusakan dasar cetak saat menghapus bagian yang dicetak.

Sinterning Filamet™

Setelah dieluarkan dari dasar cetak, bagian harus disinter untuk mendapatkan bagian logam penuh. Melalui proses ini PLA yang merupakan bagian filament dihilangkan. Sampai proses ini dilakukan, bagian tidak akan memiliki properti logam dasar yang menyusun filament yang digunakan.

Video 5: FAQs Filamet. Sumber: The Virtual Foundry.

Sinterning adalah proses pembuatan bagian padat dari objek yang dibentuk oleh bubuk logam yang dirampatkan, yang diberikan perawatan panas pada suhu di bawah suhu meleleh, tetapi cukup tinggi untuk mengikat partikel logam bersama secara tahan, menghasilkan blok padat sepenuhnya.

Sinterning dapat dilakukan dalam oven terbuka atau dalam vacuum atau lingkungan iners. Dalam posting kami Cara mencapai bagian logam penuh dengan pencetakan FDM Anda dapat melihat lebih tentang sinterning dan berbagai oven yang dapat digunakan untuk melakukan proses ini.

Jika Anda tidak memiliki oven yang memenuhi persyaratan untuk sinterning bagian dicetak 3D dengan filament Filamet™, Anda dapat menghubungi kami dan kami akan memberitahu Anda tentang kelayakan dan kondisi sinterning di fasilitas kami.

Pengolahan Pasca Cetak Filamet™

Setelah bagian yang dicetak filament telah disinter dengan filament Filamet™, ia dapat diolah pasca cetak dengan menggerinda dan melumati permukaan seperti yang akan dilakukan dengan bagian logam. Disarankan untuk menggunakan kertas air untuk mengurangi garis pencetakan dan deformasi kecil lainnya, dan untuk menggunakan kertas gerinda yang lebih halus setiap kali.

Akhirnya, Anda dapat menggunakan alat putar dengan cakram polishing dan memasukkan pasta polishing untuk mendapatkan kilauan yang diinginkan. Tergantung pada logam dasar filament, bagian yang dihasilkan dari sinterning dapat digerinda, dilaluskan dengan panas dan bahkan diwakili.

Filament Filamet™ dari The Virtual Foundry memungkinkan, untuk pertama kalinya, untuk memproduksi bagian sepenuhnya logam melalui pencetakan 3D FDM, memerlukan pengolahan pasca cetak yang relatif sederhana.

Ini adalah terobosan yang sangat penting dan berguna untuk berbagai sektor industri: produsen printer 3D, inovasi biomedis, pengembangan mesin jet, pelindung radiasi, eksplorasi angkasa, energi nuklear, gigi, seni atau desain fashion.