Polypropylen (PP) představuje v průmyslu jeden z nejpoužívanějších plastů vůbec. Ve světě aditivní výroby je to materiál vysoce specializovaný, vyhledávaný konstruktéry pro dvě naprosto unikátní vlastnosti: extrémní chemickou odolnost a fenomenální únavovou pevnost, která umožňuje tvorbu tzv. živých pantů (Living hinges). Výroba dílů z Polypropylenu metodou FDM však naráží na fatální fyzikální bariéru – materiál má téměř nulovou přilnavost k běžným tiskovým podložkám a vykazuje masivní krystalizační smršťování.
Nedaří se vám přinutit Polypropylen držet na podložce?
Tisk PP vyžaduje speciální polypropylenové fólie, specifická adheziva a vyhřívané komory. Běžné kancelářské tiskárny na tento materiál nestačí. Neplýtvejte časem vašich inženýrů na boj s odlepujícími se zmetky. Přenechte výrobu našim produkčním systémům a získejte stoprocentně funkční chemicky odolné díly.
Poptat 3D tisk na zakázku z Polypropylenu (PP)
Zpracování PP vyžaduje zcela odlišný přístup k přípravě tiskové plochy než většina běžných termoplastů. Pro dosažení úspěšného tisku je nezbytné dodržet následující hodnoty:
Proč konstruktéři podstupují technologické martyrium s tiskem PP? Materiál nabízí vlastnosti, které nelze nahradit Nylonem, Polykarbonátem ani PETG:
Díky své vysoké flexibilitě a odolnosti proti únavě je PP jediným FDM materiálem, ze kterého lze vytisknout funkční živý pant (zúžené místo v designu, které slouží jako kloub). Tento pant dokáže absolvovat miliony ohybových cyklů, aniž by došlo k mikrotrhlinám a přetržení. Ideální pro integrované uzávěry, krabičky s víčky a flexibilní upínače.
Polypropylen je vysoce odolný vůči širokému spektru agresivních chemikálií, včetně silných kyselin, zásad, a organických rozpouštědel. Díly z PP navíc neabsorbují prakticky žádnou vodu (na rozdíl od Nylonu). S hustotou kolem 0,9 g/cm³ se zároveň jedná o jeden z nejlehčích průmyslových plastů, díly z PP dokonce plavou na vodě.
Přes výše zmíněné benefity naráží tisk v neprůmyslových podmínkách na dva fatální problémy:
Polypropylen je semikrystalický polymer. Při přechodu z taveniny zpět do pevného skupenství se jeho molekuly formují do vysoce uspořádaných krystalických struktur. Tento proces je doprovázen obrovským objemovým smrštěním (často horším než u ABS nebo čistého Nylonu). Pokud není teplota komory striktně řízena, vnitřní pnutí výtisk okamžitě ohne do tvaru lodičky nebo jej rovnou odtrhne od podložky i s nalepenou páskou.
Jednou z hlavních výhod PP je to, že k němu nic nepřilne (často se z něj vyrábí lahve na lepidla). Tato výhoda se však při 3D tisku stává noční můrou. Tavenina polypropylenu nedokáže vytvořit chemickou ani mechanickou vazbu s běžnými tiskovými pláty. Příprava podložky je zdlouhavá a její selhání znamená zničení celého několikahodinového tisku.
Při zavádění Polypropylenu do firemní výroby se pravidelně objevují následující defekty. Tabulka slouží pro rychlou optimalizaci procesu.
| Defekt na výtisku | Fyzikální příčina problému | Technologické řešení |
|---|---|---|
| Úplná ztráta adheze (Díl po chvíli nedrží) | Materiál byl tisknut na standardní povrch (PEI, sklo, kapton), se kterým PP nedokáže vytvořit vazbu. | Polepit tiskovou plochu průhlednou polypropylenovou balicí páskou nebo aplikovat Magigoo PP. Zvýšit teplotu první vrstvy. |
| Warping a kroucení tenkostěnných dílů | Rychlá krystalizace polymeru vyvolaná průvanem nebo příliš rychlým ochlazením tiskového prostředí. | Uzavřít komoru. Vypnout chladící ventilátor (0 %). V návrhu dílu (DfAM) použít "Brim" (límec) s nadstandardní šířkou (10-15 mm). |
| Praskání živého pantu po pár ohybech | Pant byl vytisknut napříč vrstvami (v ose Z) nebo byl materiál nadměrně ofukován, což snížilo prolnutí vrstev. | Změnit orientaci modelu na podložce tak, aby osy tiskových perimetrů (vláken) procházely paralelně s rovinou pantu. |
| Slintání a stringing (nitkování) | Viskozita PP taveniny je velmi nízká, materiál má tendenci samovolně vytékat z topného bloku. | Mírně snížit tiskovou teplotu (v krocích po 5 °C). Zvýšit vzdálenost a rychlost retrakcí (zejména u bowdenových extruderů). |
Požaduje váš projekt implementaci živých pantů, vytvoření chemicky stálých nádob nebo extrémně lehkých konstrukčních prvků? Neinvestujte do speciálních podložek, adheziv a testování tiskových profilů. Naše flotila produkčních 3D tiskáren je připravena na zpracování i těch nejnáročnějších semikrystalických polymerů. Zašlete nám svá 3D data a obdržíte perfektně slinuté a plně funkční díly z Polypropylenu.Nahrát CAD data a zjistit cenu produkční výroby z PP