Новинка от Filamentarno! - пластик PBT GF30 для 3D-печати

Компания Filamentarno! недавно анонсировала выход в продажу инновационного композиционного материала для 3D-печати - PBT GF30. Этот пластик на основе полибутилентерефталата с 30% добавкой стекловолокна обладает уникальным сочетанием физико-механических и теплофизических свойств.

Что такое PBT GF30

PBT GF30 представляет собой композитный материал, состоящий из полибутилентерефталата (ПБТ) с 30-процентным содержанием стекловолоконного наполнителя. Благодаря стекловолокну материал демонстрирует высокие показатели жесткости, износостойкости и ударопрочности по сравнению с чистым ПБТ.

Основные свойства PBT GF30:

• Высокая теплостойкость - кратковременные нагрузки до 230°C, длительная работа до 190°C;
• Превосходная механическая прочность и твердость;
• Стойкость к воздействию масел, смазок, растворителей;
• Низкое водопоглощение и гигроскопичность.

Благодаря этим качествам, PBT GF30 можно использовать для изготовления функциональных деталей, работающих в жестких условиях эксплуатации в самых разных областях - от автомобилестроения до производства бытовой техники.

Технические характеристики PBT GF30

Давайте подробнее разберем физико-механические и теплофизические свойства пластика PBT GF30 от Filamentarno! и сравним их с другим материалами для 3D-печати:

Как видно из сравнения, PBT GF30 значительно превосходит другие распространенные материалы по рабочей температуре и прочностным характеристикам. Это позволяет использовать его в условиях, недоступных для ABS и PLA пластиков.

PBT GF30 - прочный и теплостойкий "рабочий конь" для функциональных деталей, созданных методом 3D-печати.

Кроме того, материал демонстрирует высокую стойкость к воздействию агрессивных химических сред - кислот, щелочей, масел и растворителей. Это в сочетании с механической прочностью позволяет использовать напечатанные детали в самых жестких условиях эксплуатации.

Устройство для Opel Astra G

Одним из перспективных применений PBT GF30 является создание различных устройств для Opel Astra G. Например, можно напечатать крепежный кронштейн для установки дополнительного оборудования, выдерживающий высокие температуры и механические нагрузки в подкапотном пространстве.

Фото пластика PBT GF30

Ниже приведено фото напечатанного на 3D-принтере изделия из пластика PBT GF30:

Как видно на фотографии, материал обеспечивает высокое качество поверхности и точность геометрии готовых деталей.

Экономический эффект от внедрения

Замена металлических деталей на пластиковые, напечатанные из PBT GF30, позволяет добиться следующих экономических эффектов:

• Снижение материалоемкости в 2-3 раза;
• Сокращение трудозатрат на изготовление в 5-10 раз;
• Снижение веса деталей до 4 раз.

Расчет экономического эффекта

Рассмотрим на примере, как внедрение технологии 3D-печати с использованием PBT GF30 влияет на себестоимость изготовления детали.

1. Традиционное производство:
   Материал: сталь - 300 руб./кг Вес детали: 2 кг Трудозатраты: 4 часа работы фрезеровщика (@1000 руб./час)
   Итого себестоимость = 300*2 + 4*1000 = 5200 руб.
2. 3D-печать:
   Материал PBT GF30: 2000 руб./кг Вес детали: 0,5 кг Подготовка модели и печать: 1 час (@300 руб./час)
   Итого себестоимость = 2000*0,5 + 300 = 1100 руб.

Экономический эффект от внедрения составляет 5200 - 1100 = 4100 рублей на одной детали.

Окупаемость внедрения технологии

С учетом стоимости 3D-принтера (~300 000 руб.), расходных материалов и электроэнергии, затраты окупятся примерно при изготовлении 2 000 деталей в год. Учитывая потенциал автоматизации процесса, срок окупаемости может быть еще ниже.

Перспективы развития технологии

Применение пластика PBT GF30 для 3D-печати функциональных деталей имеет большие перспективы. По мере совершенствования технологий печати и материалов, будет расти качество изготавливаемых изделий при снижении себестоимости.

Сертификация материала PBT GF30

Для использования в ответственных изделиях, работающих в жестких условиях, материал PBT GF30 должен пройти необходимую сертификацию. Это позволит подтвердить заявленные производителем характеристики и обеспечит гарантию качества при эксплуатации.

Улучшение характеристик материала

Существует потенциал для дальнейшего улучшения свойств PBT GF30, в частности, теплостойкости и износостойкости. Это может быть достигнуто как оптимизацией состава и технологии производства самого материала, так и модификацией поверхности готовых деталей.

Разработка оптимальных режимов обработки

Необходима проработка режимов механической обработки, в первую очередь - фрезерования напечатанных заготовок. Это позволит обеспечить необходимую чистоту поверхности и точность размеров изготавливаемых деталей.

Интеграция с традиционными технологиями

Перспективно совмещение аддитивных (3D-печать) и традиционных (литье, штамповка, мехобработка) технологий для оптимального сочетания их преимуществ с целью снижения трудоемкости и себестоимости производства.

Автоматизация постобработки

Автоматизация процессов удаления поддержек и последующей обработки позволит повысить производительность, снизить трудоемкость и расширить области применения технологии 3D-печати.

Выводы

Использование инновационного пластика PBT GF30 в сочетании с аддитивными технологиями позволяет:

• Создавать высокопрочные детали сложной геометрии;
• Существенно сократить материалоемкость и трудозатраты;
• Изготавливать детали по индивидуальным 3D-моделям без оснастки.

Это открывает широкие возможности для внедрения технологии в различные отрасли промышленности.