Miért fontos a vegyszerállóság?

Forrás: Ultimaker.com 

A vegyszerálló anyagok létfontosságúak számos 3D nyomtatási alkalmazásban. A korrozív vegyszerek nem tudnak áthatolni a felületükön, és nem okoznak lebomlást, így ideálisak ipari vagy funkcionális alkatrészekhez. Számos különböző vegyszerálló anyag közül választhat, amelyek mindegyike sajátos előnyökkel jár.

A "vegyszerállóság" azt jelenti, hogy az anyagok még zord munkakörülmények között is betölthetik funkciójukat. A vegyszerálló anyagok nem igényelnek felületkezelést, képesek ellenállni a vegyi anyagoknak, például lugoknak, oldószereknek és savaknak.

Vegyszerállóság nélkül az anyag erodálódhat, meglágyulhat vagy feloldódhat. Ez annak köszönhető, hogy a vegyi anyag molekulái az anyagban diffundálnak, és szétnyomják a polimer láncokat. Ha ez megtörténik, az csökkenti a funkcionalitást, és károsíthatja a környező alkatrészeket.

Vegyszerálló anyagok általános felhasználása

A vegyszerálló anyagok fontos szerepet játszanak a csomagolási alkalmazásokban, különösen a tisztítószerek, reagensek és egyéb vegyszerek csomagolásában. Hasznosak a szerszámgyártáshoz is. Használat közben a alaktrészházak és szerelvények gyakran vannak kitéve vegyi anyagoknak (folyékony, gáz vagy szilárd anyag). A vegyszerállóság biztosítja, hogy ne bomoljanak le idő előtt.

Sok iparág megköveteli, hogy a végfelhasználói alkatrészek vegyileg ellenállóak legyenek. Az autóalkatrészek például gyakran vannak kitéve a tisztításhoz vagy karbantartáshoz használt olajoknak, vegyi anyagoknak. Ha additív technológiát használva a termékünk vegyszerálló anyagból készült, még a kemény vegyszereknek való kitettség sem jelent problémát.

Mit érdemes még tudni ezekről az alapanyagokról?

A polimer vegyszerállóságát befolyásoló fő tényezők

Egy anyag vegyszerállóságát számos különböző tényező befolyásolja., ilyenek:

• a polimer molekulaszerkezete
• vegyi anyagnak való kitettség ideje
• az expozíció, érintkezés idején mért hőmérséklet
• a vegyi anyag természete
• az anyagra ható feszültség

A kémiai ellenállás az alkalmazástól függ

Az anyagok általában csak bizonyos típusú vegyi anyagokkal szemben ellenállóak. Például a nylon nem befolyásolja hátrányosan az aceton, de a víz károsíthatja. Ezzel szemben a PETG-re nincs hatással a víz, de az aceton lebontja azt. Minden anyag más-más tulajdonságokkal rendelkezik, ezért elengedhetetlen, hogy a munkához megfelelőt válasszuk.

Jó vegyszerálló anyagok

Számos anyag kiváló vegyszerállósággal rendelkezik, mint például a PP, PVDF és nylon. A PETG-t nem befolyásolják a vízbázisú vegyszerek, és (mint a CPE és a CPE+) jól ellenáll az olyan általános vegyszereknek, mint az alkohol és a gyenge savak.

• PP: A legtöbb vegyszer (az aceton és a fluorozott/klórozott vegyszerek kivételével)
• PET(g) / CPE(+):  alkoholok (EtOH, IPA), víz, savak és bázisok
• Nylon: IPA, oldószerek (aceton, glicerin)
• ABS: Víz, néhány sav és bázis, alkoholok
• TPU: Víz (sók), glikol és üzemanyagok
• PC: Víz és alkoholok
• PLA / Kemény PLA: víz
• PVDF: oldószerek (klórozott, alifás, aromás), erős savak, gyenge bázisok, halogének, erős oxidálószerek

A fenti táblázat a felsorolt anyagok általános jellemzőire vonatkozik. A vegyszerállóság erősen függ a 3D nyomtatott alkatrész tervezésétől és összetételétől. Egy törékeny rész például nem bírja sokáig a vegyi folyadékokkal szemben, mint egy vastagabb rész.

Vegyszerálló anyagok használatakor figyelembe veendő dolgok

• Létfontosságú a hőmérséklet figyelembe vétele, mivel a legtöbb diffúziós folyamat hőmérsékletfüggő
• Az amorf hőre lágyuló polimerek vegyszerek hatására megrepedhetnek. Ez alkatrész meghibásodásához vezethet
• Anyag kiválasztásakor gondoljon a vegyszerek koncentrációjára és a mechanikai terhelésre

Ultimaker vegyszerálló alapanyaggyártó partnerei

Arkema

Az Arkema FluorX™ egy szívós, félig kristályos fluorpolimer, amely az Arkema Kynar® PVDF-ből készül. Nyomtathatóságra tervezték, és kiváló választás olyan nehéz körülményeknek kitett alkatrészekhez, mint például oldószerek, savak, tűz és UV-sugárzás.

A Kynar® PVDF egy megfelelő választás vegyi környezetben... 

- mondta Steven Serpe, az Arkema speciális porokért és 3D nyomtatásért felelős piacvezetője. 

A fluorpolimerek jól ismertek vegyszerállóságukról, de a Kynar® PVDF-nek kiemelkedő tulajdonsága, hogy könnyen alkalmazható. Számos helyen használják, beleértve a 3D nyomtatást is, így kiemelkedik a vegyiparban olyan alkalmazásokban, mint a csővezetékek, bélések, szivattyúk és egyéb folyadékkezelő berendezések.

BASF

A PP GF30 speciális üvegszálakat tartalmaz, amelyeket filamentek készítésére és 3D nyomtatásra terveztek. Ez biztosítja, hogy a nyomtatott tárgyak funkcionálisan működjenek bizonyos hőmérsékleti és mechanikai terhelések mellett.

A vegyszerállóság lényege, hogy a additív technológiával készült alkatrész megőrzi mechanikai tulajdonságait és alakját vegyi anyagokkal vagy oldószerekkel történő érintkezés során. Például a PAHT CF15 vegyszerálló tulajdonságokkal rendelkezik a kenőanyagokkal szemben, míg az ASA ellenáll a tisztítószereknek, az Ultrafuse 316L pedig minden szerves oldószerrel szemben.

- mondta Roger Sijlbing, a BASF adalékanyag-extrudálási megoldások értékesítési vezetője. 

Sok esetben a vegyszerállóság nem csak az anyagok és a vegyszerek kombinációjának kérdése, hanem az alkalmazási hőmérsékletet és a vegyszerekkel történő érintkezés idejét is magában foglalja. BASF 3D A Forward AM azon dolgozik, hogy az additív technológiát használni kívánó termelő vállaltok igényeit felmérve megfelelő alapanyagokat kínálhasson. 

DSM

Az Arnitel® ID 2045 egy rendkívül rugalmas TPC (termoplasztikus kopoliészter), amely az alkalmazások széles körében használható. Jobb UV- és vegyszerállósággal rendelkezik, mint a többi típus, például a TPU (termoplasztikus uretán).

Solvay

A Solef® PVDF AM Filament egy személyre szabott fluorozott félkristályos adalékanyag gyártási anyag a legjobb nyomtatási eredmények érdekében olyan alkatrészeken, amelyeknek vegyi ellenállásra, magas hő- és környezeti stabilitásra, valamint jó mechanikai tulajdonságokra van szükségük.

A Solef(R) PVDF AM Filament nemcsak ellenáll a kemény vegyszerek széles skálájának, mint például a szervetlen és szerves savaknak, az alifás és aromás szénhidrogéneknek, a kőolajnak, az üzemanyagoknak és az alkoholoknak, valamint az étereknek, hanem eleve tűzgátló, UV- és hőmérsékletálló is. 130°C-ig ellenáll.

- mondta Sophia Song, a Solvay Üzleti Inkubáció - Additív Gyártás munkatársa. 

Ha szeretne többet megtudni az Ultimaker vegyszerálló alapanyaggyártóiról, látogassa meg az Ultimaker Marketplace oldalát.

Célunk, hogy a technológia iránt érdeklődő szakemberek a külföldi példa által meg- és felismerhessék a lehetőségeket!

2022.09.27. Forrás: Ultimaker.com

Esetleges fordítási hibákért elnézést kérjük, azokért felelősséget nem tudunk vállalni.