Additive Manufacturing in volle ontwikkeling

Toon Roels, R&D Manager Industrial Services

Nieuwe ontwikkelingen

• Nieuwe Materialen

• SL: High Impact materialen NeXT en Xtreme

+ Positionering tov ABS en PA

• FDM: Ultem

• Spotlight op Tusk XC 2700 (SL)

• Hogere Proceskennis en Proces Controle

Stereolithografie: Xtreme and NeXt

• Xtreme is slagvast en heeft zeer evenwichtige

eigenschappen, met daarenboven een uitstekende

oppervlaktekwaliteit en scherpe contourdefinitie.

• Uitermate geschikt voor strakke designs.

• NeXT is slagvast, heeft een uitzonderlijk gunstige

combinatie van stijfheid en impact sterkte en

daarenboven een goede resistentie tegen water.

• Uitermate geschikt voor lange duur functionaliteit

Protogen Tusk Xtreme NeXt

Tensile Modulus M Pa 2245 2765 1885 2430

Tensile Sterkte by breuk M Pa 43 50.35 41 32.8

Tensile sterkte bij yield M Pa

Elongatie bij breuk % 12 15.5 18 9

Elongatie bij yield %

Flex. Sterkte M Pa 68 68 61 70

Flex. Modulus M Pa 2060 2205 1795 2470

Heat deflection Temp. @ 0.46 Mpa °C 54 48 62 56

Heat deflection Temp. @ 1.81 Mpa °C 47 49 54 50

IZOD notched Impact J/m 21 25 43.5 49.5

IZOD unnotched impact kJ/m2 21 25 36 48

Water absorption % 0.68 0.35 0.4

High Impact Stereo vs ABS

Protogen Tusk Xtreme NeXt

Tensile Modulus M Pa 2245 2765 1885 2430

Tensile Sterkte by breuk M Pa 43 50.35 41 32.8

Tensile sterkte bij yield M Pa

Elongatie bij breuk % 12 15.5 18 9

Elongatie bij yield %

Flex. Sterkte M Pa 68 68 61 70

Flex. Modulus M Pa 2060 2205 1795 2470

Heat deflection Temp. @ 0.46 Mpa °C 54 48 62 56

Heat deflection Temp. @ 1.81 Mpa °C 47 49 54 50

IZOD notched Impact J/m 21 25 43.5 49.5

IZOD unnotched impact kJ/m2 21 25 36 48

Water absorption % 0.68 0.35 0.4

IZOD 1/ modulus*1000 9 9 23 20

IZOD 2/modulus *1000 9 9 19 20

ABS AVG ABS Range

2370 1520-6100

38 27-65

26 2-110

70 40-111

2380 1610-5900

95 68-144

88 65-220

237 10-640

39

spuitgiet

Xtreme en NeXt = een nieuwe generatie SL resins

FDM: Ultem 9085

• Ultem 9085= Polyetherimide

• High performance mbt. tot temperatuursresistentie en

brandresistentie

• Product ‘met stamboom’

• Ultem >< PPSU: procesbaarheid en beschikbaarheid

Ge

ne

ral p

erf

orm

ance

Ge

ne

ral p

erf

orm

ance

Ge

ne

ral p

erf

orm

ance

FDM-Ultem 9085

• Maximale continue gebruikstemperatuur (ASTM D 794) ~170 º C

0

50

100

150

200

250

300

Tem

pe

ratu

re ©

FDM- Ultem 9085

• Lage ‘Heat and smoke release’ - geschikt voor commerciële

luchtvaart

• Inherente brandweerstand van Ultem geeft UL 94- V0

performance

Materiaal dikte

FDM PPSU Ultem

3.2 mm 1 mm

LS PAFR 2 mm

VC VCPU FR 3 mm

Spotlight op een bekende: Stereolithografie TuskXC2700

Capaciteit bij Materialise

• 4 Mammoths

• 2 SLA 250

• 2 SLA 7000

• Sleuteleigenschappen:

• Transparantie (XC)

• Lage wateropname→ Duurzaamheid

• Medische goedkeuring (USP Class 6, Iso 10993)

• Minpunt: lage T stabiliteit (hoewel: sterilisatie bij 138C mogelijk!)

TuskXC 2700: Lange termijn testing

Opslag van SL stukken in 5 condities gedurende 1 jaar:• Outdoor: dak Materialise (tijd, water, UV, ∆T, )

• In light : achter glas in daglicht (tijd, UV)

• In dark: donkere doos (tijd)

• In dry: excicator (tijd)

• In wet: vochtige emmer (tijd, water)

0

20

40

60

80

100

120

140

referentie 1 maand 6 maand 12 maand

% o

f M

od

ulu

s

Modulus

outdoor

in light

in dark

in dry

in wet

Additive Manufacturing:efficiëntere processen, verhoogde automatisatie, verhoogde kwaliteitscontrole

Stereolithografie en Laser sinteren

• Lagere laagdiktes (0.1 mm): verhoogde oppervlaktekwaliteit zonder

manuele extra finishing

• Verhoogde Automatisatie bij genereren van Light supportstructuren SL:

snellere datavoorbereiding, minder materiaal, snellere bouwtijden, minder

aanhechtingspunten

• Verhoogde Online parametercontrole en -correctie op Mammoet

machines

• Standaard QC van binnenkomende grondstoffen: SL harsen + 2-

wekelijkse controle van de SL baden [viscositeit].

• Extra voorzorgen voor stukken bedoeld voor medische toepassingen

• Automatisatie van SLS process: poederlogistiek, stukbehandeling..

→Hogere & consistentere kwaliteit, Lagere prijs