Ključna vloga grelnikov kartuš pri 3D tiskanju in aditivni proizvodnji

Aditivna proizvodnja je spremenila način načrtovanja in izdelave delov, vendar tehnologija postavlja posebne zahteve za ogrevalne sisteme, zaradi katerih je izvedljiva. Grelniki kartuš so zelo pomembni za številne postopke 3D-tiskanja, zlasti tiste, ki uporabljajo visoko{2}}temperaturne termoplaste, kovino za tiskanje ali utrjevalno smolo. Toda grelniki, ki se uporabljajo v teh situacijah, imajo težave, s katerimi običajne industrijske enote niso ustvarjene. Če želite zagotoviti dosledno kakovost tiskanja in zanesljivo delovanje, morate poznati te težave.

Vroči del tiskalnikov za modeliranje nanosa s taljenjem (FDM) je eno najtežjih mest za uporabo 3D-tiskanja. Da bi bil pretok materiala enakomeren, mora grelnik vzdrževati šobo pri zelo določeni temperaturi, običajno znotraj ±1 stopinje. Grelnik je majhen, običajno širok 6 mm in dolg od 20 do 30 mm, in mora biti nameščen v majhnem sklopu s termočlenom in hladilnim ventilatorjem. Gostota vatov je visoka, ker je ogrevana površina majhna. Zaradi visoke gostote moči in majhnega prostora mora biti grelnik izdelan iz natančno stisnjenega magnezijevega oksida in visoko{9}}kakovostne uporovne žice, da zmanjšate vroče točke, ki bi lahko škodile kakovosti tiskanja.

Ko tiskate v kovinski 3D, kot je selektivno lasersko taljenje (SLM) ali taljenje z elektronskim žarkom (EBM), potrebujete grelnike kartuš za ogrevanje plošče. Da se gradbena plošča ne bi zvijala in da bi zagotovili, da se plasti dobro držijo skupaj, jo je treba vzdrževati pri stalni temperaturi, običajno med 200 in 500 stopinjami. Grelniki so običajno dolgi in pokrivajo celotno širino konstrukcijske komore. Enakomerno morajo ogreti ogromno površino. Za nadomestitev izgube toplote na obodu plošče ljudje običajno uporabljajo več-conske kartušne grelnike. Material plašča mora biti sposoben prenašati visoke temperature, ne da bi se pokvaril in abrazivni kovinski prah, uporabljen v procesu.

Druga uporaba je v ogrevanih komorah, ki se uporabljajo za tiskanje visoko{0}}zmogljivih materialov, kot sta PEKK in PEEK. Da se ti materiali ne bi zvijali in da bi zagotovili, da se plasti držijo skupaj, mora biti komora med 120 in 200 stopinjami. Toplota prihaja iz grelnikov kartuš, vgrajenih v stene komore. Da bi odpravili temperaturne razlike, ki bi lahko povzročile zvijanje delov, je treba grelnike enakomerno razporediti. Vodnike morate zaščititi pred vročino v komori in morebitno kondenzacijo, ki bi lahko nastala, ko komoro odprete.

Izkušnje kažejo, da aplikacije 3D tiskanja potrebujejo grelnike, ki ohranjajo zelo enakomerno temperaturo. Celo sprememba z 2 stopinj na 3 stopinje lahko povzroči slab videz končnega predmeta. Za tiskalnike višjega cenovnega razreda proizvajalci pogosto zahtevajo grelnike s consko gostoto vatov ali vgrajene-termočlene, ki vam omogočajo upravljanje toplote na točki uporabe v zaprti zanki. Ker vse več ljudi želi tiskalnike večjega formata, narašča potreba po ultra-grelnikih kartuš (1000 mm in več), ki lahko enakomerno segrejejo plošče in komore po celotni širini.

Pri izbiri grelnika kartuše morajo izdelovalci tiskalnikov in uporabniki razmišljati o posebnih potrebah postopka tiskanja. Grelnik, ki deluje dobro za tiskanje PLA pri 200 stopinjah, morda ne bo dobro deloval za tiskanje PEEK pri 400 stopinjah. Material plašča mora biti sposoben delovati pri tej temperaturi. Hladilnik mora imeti pravo gostoto vatov. Hladno območje mora biti dovolj dolgo, da so kabli zaščiteni pred visokimi temperaturami v komori. Če poskrbite za te stvari, so lahko grelniki kartuš zanesljiva osnova za visoko-kakovostno in dosledno aditivno proizvodnjo.