Sestavy pod palbou

Dva testovací díly z PA12, vyrobené metodou selektivního laserového syntézy: vlevo po ošetření plastovým granulátem, vpravo bez ošetření paprskem. © Fraunhofer IPA/Foto: Mark Becker

Dosud se při ošetřování povrchů aditivně vyráběných dílů spoléhalo na zkušenosti, pokud šlo o jejich ozáření. Nyní však Fraunhofer IPA a Microstrahltechnik-Vertriebs GmbH v rámci vědeckého experimentu objasnily, jaké abrazivo s jakými procesními parametry se nejlépe hodí pro konkrétní materiál.

Když jsou aditivně vyráběné plastové díly čerstvě vyrobené na 3D tiskárně, působí většinou hrubě a nedokonale. Jsou drsné, jsou vidět vrstvy a zejména u laserového sintru na nich ulpívají zbytky prášku. K čištění dílů a zjemnění povrchů se používá tryskací technika, zvláště tlaková tryskací technika. Při ní je pevné abrazivo, většinou minerální, kovové nebo syntetické, urychleno stlačeným vzduchem a směřováno na povrch dílu, čímž je povrch opracováván. Které abrazivo je nejvhodnější pro který materiál a s jakými procesními parametry lze dosáhnout nejlepších výsledků, zůstávalo dosud na zkušenostech uživatelů.

Ale nyní Mark Becker z Centra pro aditivní výrobu (ZAP) při Fraunhofer-Institutu für Produktionstechnik und Automatisierung IPA ve spolupráci s MST Microstrahltechnik-Vertriebs GmbH z Reutlingenu objasnil tuto otázku v rámci vědeckého experimentu. Výzkumní partneři nejprve vyrobili vzorové díly z tří termoplastů: polylaktidu (PLA), polyamidu (PA12) a polyetheretherketonu (PEEK), které jsou relevantní v různých segmentech aditivní výroby. Poté byly vzorové díly automatizovaně zpracovány na Fraunhofer IPA a ručně v MST pomocí skleněného úlomku, plastových granulí, keramických kuliček nebo minerálu korundu.

Vědomosti o správném tryskání mají skutečnou hodnotu

Před a po tryskání byla měřena drsnost vzorových dílů. Například se ukázalo, že díly z PLA mají po ošetření skleněným úlomkem lepší povrch. Dále bylo prokázáno, že automatizovaný proces tryskání vytváří rovnoměrnější a hladší povrchy než ruční tryskání.

Vědomosti o správném tryskání mají skutečnou hodnotu. Jednak se materiálové náklady liší podle použitého abraziva, a za druhé, některé díly vyžadují tryskání více, jiné méně podle druhu tiskového procesu. „Obzvlášť u vysokoteplotního plastu PEEK, který je žádaný v medicíně, se ukáže, že špatné abrazivo se nevyplatí,“ říká Becker. „Tento materiál je poměrně drahý a těžko se tiskne. Je velmi nepříjemné, když při tryskání omylem znehodnotíte díl.“