Wir haben uns zusammengetan mit Zymergen, Hexagon und AON3D Industrial 3D Printers, um das PI Z2 Filament, eines der faszinierendsten 3D-Druckpolymere dieses Jahres, zu testen. Die neue, druckbare Polyimid-Formulierung lieferte sehr interessante Ergebnisse in Tests mit Unterstützung des Expertise Centre Additive Manufacturing (ECAM) der Königlich Niederländischen Marine, darunter ein hochfestes, stark isotropes AM-Polymerteil, das trotz kleinem Querschnitt einer Last von 432 kg standhielt, bevor es versagte.
Das auf dem AON M2+ gedruckte Z2 Polyimid-Teil brach genau an der Stelle, die das Digimat AM-Programm vorhergesagt hatte, und der Bruch breitete sich über zahlreiche Schichten aus, anstatt nur über eine Schicht. Für ein extrusionsbasiertes Polymerteil zeigt dies ein bemerkenswertes Maß an Isotropie.
Prädiktive Modellierung und Simulation wurden an der Zurrhalterung (Teil im Bild) für militärische Transportflugzeuge unter Verwendung der Digimat AM-Software von Hexagon durchgeführt, einem Werkzeug, das Ingenieuren helfen kann, die Gesamtvorlaufzeiten zu verkürzen und die Endteil-Performance zu simulieren. Das Bauteil wurde anschließend mechanisch getestet, nachdem es in Z2 Polyimid mit 100% Füllung auf dem AON M2+ High Temperature Industrial 3D Printer 3D-gedruckt wurde.
Tests und Ergebnisse
Das Bauteil hielt einer Last von 432 kg stand, bevor es im Test versagte, und das Programm von Hexagon sagte den Lastversagenspunkt ebenfalls korrekt voraus. Z2 Polyimid hat einen ähnlichen Zugmodul wie ULTEM™ 9085, ist jedoch stärker und weist eine höhere Bruchdehnung auf. Dies zeigt, dass Z2 im Vergleich zu ULTEM™ potenziell eine weitaus höhere Bauteilisotropie und Zwischenlagen-Schweißfestigkeit aufweist.
Diese hohe Isotropie wurde während der Tests entdeckt, als ein Bauteil an zwei verschiedenen Stellen durch mehrere Schichten brach, was zeigte, dass die Schichten und nicht die Zwischenlagen-Schweißnähte der Spannungsfront entsprechend der Gesamtstruktur gefolgt waren. Das Z2 Polyimid kann ULTEM™ ersetzen, dank seiner höheren Festigkeit, Isotropie und der guten Aussicht, die Normen FAR 25.853 (FST) und UL94 V0 zu erfüllen (Tests laufen).
