금속 필라멘트:Filamet 및 Ultrafuse

한동안 시중에서 FDM 3D 프린팅용 금속 필라멘트를 찾을 수 있었지만 모두 같은 것은 아닙니다. 차이점은 무엇입니까?

이 질문에 답하기 위해 차이점 금속 색상 필라멘트와 금속 충전 필라멘트 사이를 고려해야 합니다. 전자는 소량의 금속 입자를 포함합니다. (5% - 40%) 금속성 외관을 제공하며 미적 특성을 위해서만 사용됩니다. 입자 비율이 높을수록 해당 금속 재료의 시뮬레이션이 더 좋습니다.

금속으로 채워진 필라멘트의 경우 금속 입자 부하가 일반적으로 매우 높습니다 (80% 이상) 및 3D 프린팅된 부품을 소결 공정에 적용할 수 있습니다. 이로써 결합 중합체가 제거되어 100% 금속 부품이 됩니다.

현재 BASF와 The Virtual Foundry는 FDM 3D 인쇄 및 소결 공정을 사용하여 전체 금속 부품을 제조하는 재료를 제공하는 가장 잘 알려진 두 제조업체입니다.

BASF는 울트라퓨즈를 제공합니다. Ultrafuse 316 L 및 Ultrafuse 17-4 PH를 포함한 필라멘트

가상 파운드리 한편, 다수의 금속 필라멘트를 개발했습니다. 필라메트 아래 Filamet 스테인리스 강 316L, Filamet 청동, Filamet 구리, Filamet 알루미늄 6061, Filamet 고탄소강, Filamet 텅스텐, Filamet Inconel 718-34 또는 Filamet 티타늄 64-5와 같은 이름

FDM 3D 프린터와의 호환성

금속 필라멘트의 주요 기능 중 하나는 산업용 FDM 3D 프린팅 장비 또는 전문 장비가 필요하지 않다는 것입니다. Ultrafuse 또는 Filamet과 같은 금속 필라멘트는 시중의 거의 모든 FDM 3D 프린터에서 3D 프린팅할 수 있다는 특징이 있습니다.

높은 금속 부하량으로 인해 이러한 필라멘트의 경우 필라멘트의 마모를 줄이기 위해 강화 강철 노즐을 사용해야 합니다. 인쇄 및 핫 베드 온도는 제조업체 및 재료에 따라 다르지만 인쇄 온도는 245°C, 핫 베드는 120°C를 초과하지 마십시오.

이미지 1:황동 노즐 대 경화 강철의 마모. 출처:E3D.

바스프의울트라퓨즈의 경우 필라멘트는 필라멘트의 특성상 확실한 유연성을 제공합니다. 잘 부서지지 않아 인쇄하기 매우 쉽습니다.

Virtual Foundry의 필라멘트 필라멘트는 높은 비율의 금속 필러와 결합 폴리머인 PLA로 구성됩니다. 재료의 금속 및 필러 비율에 따라 Filamet 필라멘트는 다소 부서지기 쉬울 수 있으며 필라멘트가 스풀이 배치된 위치에서 압출기로 이동해야 하는 경로 때문에 일부 3D 프린터에서 인쇄하기 어려울 수 있습니다. 그러나 The Virtual Foundry는 필라멘트가 인쇄하기 전에 완전히 일직선이 되도록 장치인 Filawarmer를 개발했기 때문에 문제가 되지 않습니다. 와인딩의 곡률을 제거하고 재료의 최적의 3D 프린팅을 구현합니다.

동영상 1:필라워머 설치. 출처:버추얼 파운드리.

치수 수축

금속 필라멘트는 소결 후처리가 필요합니다. 필라멘트에서 접착 폴리머를 제거 , 전체 금속 부품이 됩니다.

재료를 제거하는 과정이므로 결과 부품의 치수가 원래 치수와 관련하여 특정 편차가 있음을 고려해야 합니다. 즉, 재료에 따라 소결 과정에서 부품이 더 크거나 더 적게 수축됩니다 필라멘트 브랜드입니다.

이는 의심할 여지 없이 치수 정확도가 우선시되는 기능성 부품을 제조할 때 어려움입니다. 그러나 수축률을 찾고 CAD 모델을 확장하여 원하는 치수 결과를 얻을 수 있습니다.

여기서 Ultrafuse 및 Filamet 재료는 약간의 차이가 있습니다. Ultrafuse 필라멘트의 수축 범위는 XY축에서 16~17%, Z축에서 19~20%이며 Filamet 필라멘트의 수축률은 7~10%입니다.

Filamet의 경우 최종 부품의 밀도는 80-85%이지만 부품을 더 오랜 시간 동안 소결할 수 있으므로 원래 부품에 비해 더 높은 밀도와 더 높은 수축을 의미합니다.

Ultrafuse의 경우 BASF 공차, 수축 및 크기 조정, 권장 벽 두께 등에 대한 정보를 포함하는 포괄적인 사용자 가이드를 제공합니다.

비디오 2:Ultrafuse 설계 가이드. 출처:BASF.

소결 공정

Ultrafuse 및 Filamet 필라멘트용으로 개발된 소결 공정에는 약간의 차이가 있습니다.

BASF는 Ultrafuse 필라멘트에 소결 공정 이전에 촉매 탈결합이 필요한 특정 바인더 폴리머를 사용하므로 후처리가 Filamet 필라멘트보다 다소 복잡한 것으로 간주될 수 있습니다. 그러나 Filamet 필라멘트 내에는 아직 실험적인 소결 공정이 남아 있어 결과에 대한 어떠한 보증도 제공하지 않습니다.

또한 대부분의 Filamet 필라멘트는 개방된 환경의 용광로에서 대부분 소결이 가능하기 때문에 소결 설비 측면에서 요구 사항이 적습니다.

이미지 2:Filamet 정보 테이블. 출처:버추얼 파운드리.

선험적으로, 이러한 필라멘트의 사용은 특히 사용자가 재료의 소결을 수행할 수단이 없는 경우 특정 의심과 어려움을 야기할 수 있습니다. 그러나 두 제조업체 모두 이와 관련하여 솔루션을 제공합니다. BASF는 자체 소결 서비스를 제공하며 Filamet 필라멘트로 작업하려는 사용자는 당사에 연락하여 프로젝트의 타당성을 평가하고 필요한 후처리를 수행하여 원하는 결과를 얻을 수 있습니다.

이미지 3:BASF의 소결 서비스.

결론

Filamet의 금속 필라멘트 범위는 의심할 여지 없이 시장에서 가장 광범위합니다. Virtual Foundry는 소결 금속 필라멘트를 시장에 출시한 최초의 제조업체였습니다. 다양한 응용 분야에 적합한 광범위한 재료를 개발했습니다.

울트라퓨즈 filament 범위는 현재 스테인리스 스틸 필라멘트 개발을 전문으로 하지만 다양한 분야에 사용할 수 있습니다 툴링, 지그 및 고정구, 소규모 시리즈 생산, 기능성 부품 및 프로토타입 등.

3D 프린팅의 경우 Filamet 필라멘트는 Ultrafuse 필라멘트보다 낮은 프린팅 및 베드 온도를 필요로 합니다 일부 Filamet 재료는 외부 장치 사용이 필요하지만 필라워머와 같은 최적의 결과를 보장합니다.

Ultrafuse 필라멘트를 사용하면 출구 직경이 더 작은 노즐을 사용할 수 있습니다. 반면 Filamet 필라멘트는 Filamet 텅스텐을 제외하고 0.6mm 노즐을 사용해야 합니다.

소결 공정 , Filamet 금속 필라멘트가 적용되는 후처리 적용해야 하는 것이 더 간단하고 많은 경우에 inhert atmosphere furnace를 사용할 필요가 없기 때문에 Filamet으로 3D 프린팅된 부품을 소결하는 데 필요한 시설과 기계를 갖추는 것이 상대적으로 쉬울 수 있습니다. 또한 사용자가 소결을 수행하는 데 필요한 시설이나 지식이 없는 경우 당사에 문의할 수 있습니다. 한편, Filamet 필라멘트 중 일부는 실험 단계에 있습니다. 따라서 이러한 재료의 소결에 대한 보장은 없습니다.

울트라퓨즈의 경우 , 이러한 필라멘트로 3D 프린팅된 부품은 다소 보다 복잡한 후처리를 거쳐야 합니다. BASF는 Ultrafuse 필라멘트로 최적의 결과를 얻는 방법에 대한 관련 정보가 포함된 포괄적인 가이드를 제공합니다. 또한 BASF는 탈지 및 소결 공정을 다루는 바우처 구매를 기반으로 ELNIK에서 제공하는 탈지 및 소결 서비스를 제공합니다. , 부품 배송 및 반품도 포함됩니다.

의심할 여지 없이 금속 필라멘트는 FDM 3D 프린터 사용자가 다양한 응용 분야를 위한 전체 금속 부품을 제조할 수 있게 해주는 혁신적인 소재입니다. 울트라퓨즈 사용 및 Filamet , 사용자는 자신의 필요에 가장 적합한 자료를 찾을 수 있습니다.