Formlabs è fiera di presentare la Polypropylene Powder, un nuovo materiale per l'ecosistema di stampa 3D tramite sinterizzazione laser selettiva (SLS) della serie Fuse che consente di realizzare parti estremamente duttili per la prototipazione e la produzione in volumi ridotti.
Le parti in polipropilene (PP) sono leggere, impermeabili e resistenti alle sostanze chimiche, il che le rende perfette per applicazioni per utilizzo finale. La Polypropylene Powder è un vero polipropilene termoplastico, non simulato, che non richiede l'esternalizzazione a un fornitore di servizi, l'acquisto di apparecchi molto costosi o ore di lavoreo per l'impostazione della stampa. Il workflow della serie Fuse permette per la prima volta di realizzare stampe 3D in polipropilene di qualità industriale a un prezzo conveniente.
Con un allungamento a rottura del 34% e un modulo di flessione di 1327 MPa, la Polypropylene Powder offre proprietà simili a quelle dei polipropileni stampati a iniezione e offre opportunità per:
- Beni di consumo come imballaggi per prodotti liquidi, attrezzature sportive e componenti elettronici
- Dispositivi medici, come protesi e plantari
- Prodotti industriali e del settore automobilistico, come sistemi per fluidi, involucri, attrezzature e supporti di produzione
Presentazione della Polypropylene Powder per la serie Fuse
Guarda il nostro webinar per scoprire come la Polypropylene Powder consente di realizzare parti duttili per la prototipazione e la produzione.
Perché stampare in 3D con il polipropilene?
Al momento esistono molti modi per fabbricare parti in polipropilene (PP). I più comuni sono stampaggio a iniezione, termoformatura, stampaggio per soffiaggio o formatura tramite altri processi tradizionali che comportano l'uso di attrezzature. Sebbene tali workflow siano convenienti per beni prodotti in grandi quantità, presentano limitazioni geometriche intrinseche allo stampaggio e costi iniziali elevati legati alle attrezzature. Ciò non consente di produrre beni personalizzati o in volumi ridotti in modo conveniente.
Sono anche disponibili opzioni di stampa 3D in polipropilene, con filamenti per stampanti a modellazione a deposizione fusa (FDM), resine per la stereolitografia (SLA) che simulano le proprietà del polipropilene e polveri di polipropilene disponibili sui sistemi SLS di prezzo più elevato.
La Polypropylene Powder per l'ecosistema della serie Fuse combina le note proprietà di un materiale standard del settore con la libertà geometrica, l'agilità della catena di fornitura e la rapidità di iterazione della stampa 3D SLS in-house.
La serie Fuse di Formlabs è il primo sistema di stampa 3D a fusione su letto di polvere di qualità industriale, in grado di offrire parti in vero polipropilene a elevate prestazioni senza limiti di design a un prezzo conveniente e con un workflow intuitivo. Per la prima volta, le aziende possono controllare in modo conveniente l'intero flusso di produzione e design con lo stesso materiale, ma anche rendere più resiliente la propria catena di fornitura grazie a un'opzione di produzione ponte con polipropilene. L'introduzione di materiali nuovi per la serie Fuse ma noti nel settore è il modo più efficace per favorire l'innovazione e stimolare nuovi flussi di lavoro in tutte le discipline.
Grazie all'elevato allungamento a rottura, la Polypropylene Powder consente di creare parti per utilizzo finale ad alte prestazioni con una notevole resistenza a tantissime sostanze chimiche, un buon carico di rottura e un basso assorbimento di umidità. Queste qualità la rendono un'ottima scelta per la produzione di parti per utilizzo finale resistenti, progettate per applicazioni complesse la cui priorità è conferire elevata duttilità alle parti leggere.
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Proprietà meccaniche della Polypropylene Powder per la stampa 3D
| Polypropylene Powder | Nylon 11 Powder | Nylon 12 Powder | |
|---|---|---|---|
| Carico di rottura a trazione (MPa) | 29 | 49 | 50 |
| Modulo di elasticità (MPa) | 1640 | 1600 | 1850 |
| Allungamento a rottura (%) | 34 | 40 | 11 |
| Modulo di flessione (MPa) | 1327 | 1400 | 1600 |
| Temperatura di distorsione termica a 0,45 MPa (°C) | 113 | 182 | 171 |
| Densità sinterizzata (g/cm3) | 0.89 | 1,03 | 0,99 |
| Tasso di rigenerazione | 50% | 30% | 30% |
| Necessità di atmosfera inerte di azoto? | No | Sì | No |
Determinazione del costo per unità per la Polypropylene Powder
Nell'equazione del costo per unità delle parti stampate in 3D SLS entrano in gioco più variabili, come il costo della polvere, il tempo di stampa, la densità di stampa e il tasso di rigenerazione, ovvero il rapporto tra polvere nuova e usata richiesta per una stampa nuova.
Per stampare nel modo più conveniente possibile e utilizzare tutta la polvere, occorre cercare di disporre le parti nella camera di stampa con la maggiore densità possibile e tentare di far coincidere densità di stampa e tasso di rigenerazione. Con una densità di stampa del 30%, la polvere non sinterizzata (ovvero il 70% della stampa) può essere riciclata nella stampa successiva, che avrà dunque il 30% di polvere nuova e il 70% di polvere riciclata.
La Polypropylene Powder ha un tasso di rigenerazione del 50%; ciò significa che ogni nuova stampa deve essere composta per metà da polvere nuova e per metà da polvere riciclata, un valore leggermente più alto rispetto alle altre polveri SLS di Formlabs. Tuttavia, ha una densità di polvere sinterizzata notevolmente più bassa e un costo inferiore per kg. Le parti dello stesso volume richiedono una quantità minore di polvere rispetto a quella necessaria per le stampe con la Nylon 12 Powder, per cui l'acquisto di materiale è ridotto e il materiale stesso è più conveniente.
Nonostante i tassi di rigenerazione più elevati, la Polypropylene Powder è una soluzione conveniente per chi vuole unire i vantaggi offerti da un materiale di standard industriale alla libertà di design, l'agilità e la velocità garantiti dalla stampa 3D. Per di più, è possibile regolare il tasso di rigenerazione per ottimizzare la qualità delle parti e la finitura superficiale (tasso di rigenerazione più elevato) o il costo per unità (tasso di rigenerazione più basso).
Come funziona la stampa 3D con polipropilene sugli apparecchi della serie Fuse?
Il polipropilene è la seconda plastica più usata al giorno d'oggi. Viene impiegata per un'ampia gamma di applicazioni, dagli imballaggi per beni di consumo ai componenti per il settore automobilistico, dalle attrezzature sportive agli elettrodomestici e così via. Quando usata sulla Fuse 1+ 30W, la Polypropylene Powder crea parti che combinano le note proprietà di questo famoso polimero con la libertà di design e l'accessibilità della stampa 3D.
Prototipazione rapida
La leggerezza, il ridotto assorbimento di umidità e la duttilità della Polypropylene Powder la rendono ideale per la prototipazione di questo tappo con anello flessibile stampato in posizione.
L'uso della stampa SLS in-house e della Polypropylene Powder consente di prototipare facilmente questo flacone di shampoo, con spessore adattabile per le regioni rigide e flessibili.
La Polypropylene Powder rende più facile eseguire iterazioni di geometrie differenti e testare i parametri delle pale di ventola per questo sistema di ventilazione HVAC.
Grazie alla stampante Fuse 1+ 30W e alla Polypropylene Powder, i team di design e ingegneria di prodotto possono progettare, testare ed eseguire iterazioni in-house con lo stesso materiale che useranno per il prodotto finale. Senza dover ricorrere all'esternalizzazione a fornitori di servizi, possono ridurre i tempi di sviluppo da diverse settimane a massimo 24 ore, nonché aumentare la velocità di iterazione per ottimizzare il prodotto.
La bassa densità di polvere sinterizzata della Polypropylene Powder consente ai team di design di realizzare prototipi utilizzando le stesse considerazioni a livello di peso del prodotto finale. La Polypropylene Powder è impermeabile senza passaggi di post-elaborazione aggiuntivi, il che è ideale per la prototipazione rapida di contenitori, raccordi, tubature e altri componenti che hanno la funzione di contenere o trasferire liquidi, senza aggiungere ulteriore manodopera per operazioni di levigatura o rivestimento.
La Polypropylene Powder apre la strada a un'intera nuova classe di prodotti per la stampa 3D e la prototipazione rapida, sulla stessa piattaforma affidabile che ha reso la serie Fuse il sistema SLS più venduto al mondo.
Attrezzature e supporti di produzione
I supporti di produzione rappresentano lo sforzo di adattare le esigenze di workflow unici e in continuo cambiamento ad apparecchi standardizzati. Poiché tali workflow cambiano man mano che vengono sviluppati nuovi prodotti, i supporti di produzione sono sempre di breve durata, se non addirittura esclusivi. Questi componenti sono un caso d'uso della stampa 3D perfetto: grazie all'ecosistema SLS di Formlabs, possono essere progettati per utilizzi industriali e robusti pur essendo convenienti da produrre come pezzi unici. È anche possibile saldare le parti ad altre parti in polipropilene, ampliando le possibilità di integrare assemblaggi funzionali o componenti aggiuntivi su apparecchi o supporti di produzione esistenti.
La Polypropylene Powder amplia le possibilità di utilizzo dei supporti di produzione in un'ampia gamma di discipline. Grazie alle eccellenti proprietà in fatto di resistenza alle sostanze chimiche e impermeabilità, è l'ideale per il settore automobilistico, aerospaziale e medicale, dove è frequente la presenza di fluidi e sostanze chimiche nei processi produttivi. Le parti realizzate con la Polypropylene Powder sono estremamente duttili e possono sopportare un numero elevato di flessioni, il che le rende perfette per attrezzature robuste e resistenti.
Parti per utilizzo finale
I tradizionali workflow di produzione in serie per le parti in polipropilene sono affidabili, convenienti e facilmente disponibili. Allora perché usare la Polypropylene Powder per stampare in 3D prodotti per utilizzo finale?
La stampa 3D SLS in-house con polipropilene aiuta le aziende produttrici a:
- Testare nuovi prodotti senza investire nella creazione di costosi strumenti in metallo
- Ampliare le possibilità di personalizzazione
- Produrre parti in polipropilene a volumi ridotti in modo conveniente
- Controllare la catena di fornitura
- Proteggersi da carenza di materie prime o cambi di fornitore
- Sfruttare una maggiore libertà di progettazione: le strutture reticolari e le sagome complesse sono facili da stampare in 3D, pertanto i team di design possono ripensare completamente l'aspetto, la consistenza e il funzionamento dei loro prodotti
Sebbene la stampa 3D SLS comporti una catena di fornitura diversa, il materiale è già noto. Grazie all'uso della Polypropylene Powder sugli apparecchi della serie Fuse, le parti in polipropilene vengono prodotte in-house in modo semplice e in pochi giorni, invece che esternalizzate durante settimane, senza dover rinunciare alle prestazioni elevate.
Usare la Polypropylene Powder per la stampa 3D SLS di dispositivi medici per utilizzo finale, come questi tutori per pollice ergonomici e queste solette plantari, consente di sfruttare l'elevata duttilità e il basso assorbimento di umidità del materiale.
Il polipropilene è già un materiale ben noto e affidabile per la produzione di dispositivi medici. La possibilità di usarlo per la stampa 3D SLS può dare vita a nuove categorie di prodotti e possibilità di personalizzazione. La Polypropylene Powder rappresenta un'eccellente soluzione di prototipazione o produzione a volumi ridotti per dispositivi medici sicuri per il contatto con la pelle*.
*La biocompatibilità della Polypropylene Powder è in corso di certificazione. Una volta certificato, si prevede che il materiale offrirà ulteriori opportunità per i test e la produzione di dispositivi medici.
Come stampare in 3D con la Polypropylene Powder
La Polypropylene Powder si integra facilmente nel workflow SLS della Fuse 1+ 30W. Grazie alla camera di stampa dedicata e al Fuse Depowdering Kit per l'estrazione delle parti, l'ecosistema Fuse può passare a un nuovo materiale in meno di 1 ora.
Le stampe con la Polypropylene Powder avvengono in aria atmosferica nell'ecosistema Fuse, il che rende più facile che mai creare parti altamente duttili con la stampa 3D SLS.
L'ecosistema della serie Fuse, composto dalla Fuse 1+ 30W, dalla Fuse Sift e dalla Fuse Blast, facilita il passaggio da un materiale all'altro per chi vuole provare una nuova polvere SLS: una funzionalità unica nel mondo delle stampanti 3D a fusione su letto di polvere.
Grazie alla bassa densità, questo materiale consente di produrre di più unità per kg e parti duttili e convenienti con un workflow semplificato. L'aspetto delle parti può essere ulteriormente migliorato grazie alla post-elaborazione nella Fuse Blast, la sabbiatrice automatizzata di Formlabs, per creare parti pulite al tatto con una lucidatura professionale. L'unione di Fuse 1+ 30W, Fuse Sift e Fuse Blast offre un workflow SLS a un prezzo conveniente.
Materiale conosciuto, workflow SLS convalidato
La Polypropylene Powder permette di introdurre nel proprio workflow in-house una delle plastiche più usate al mondo, senza la necessità di lunghi tempi di realizzazione, costi delle attrezzature elevati o quantità prevedibili.
L'ecosistema della serie Fuse e questa nuova polvere aiutano i team di design, di ingegneria e le aziende produttrici a controllare i propri cicli di sviluppo e produzione, che sia per prototipi da testare nell'ambiente a cui sono destinati o per prodotti per utilizzo finale realizzati in modo economico in quantità ridotte.
Guarda il nostro webinar per scoprire di più sulla stampa 3D con polipropilene (PP). Per testare la resistenza alle sostanze chimiche, l'allungamento a rottura, la bassa densità, o per toccare con mano il vero polipropilene, richiedi un campione gratuito stampato in 3D.
