Volba správného písku pro 3D tisk – Průvodce založený na datech pro různorodé aplikace

V rychle se vyvíjejícím oboru aditivní výroby získává pískový 3D tisk popularitu pro aplikace sahající od lití forem po architektonické prototypy. Nicméně, ne všechny písky jsou stejné – různé případy použití vyžadují přizpůsobený výběr pro optimalizaci výkonu, nákladů a spolehlivosti.

1. Aplikace v odlévacích dílnách a v lití kovů

Proč to má znamení:

• Propustnost a vývoj plynů : Písky s vysokou propustností snižují vady, jako jsou plynové dutiny. Studie American Foundry Society uvádí, že písky s propustností (měřenou metodou Preece) nad 400 Darcy výrazně snížily pórovitost odlitků o 35% (American Foundry Society, 2023).

• Tepelné chování : Písky s nižším koeficientem tepelné roztažnosti (např. 6 × 10^–6 /°C) minimalizují praskání forem během odlévání.

Doporučený typ písku : Gaussova, kulatá křemenná drť s kontrolovaným zrnitostním složením (obvykle 100–200 mikronů) a nízkou tepelnou roztažností.

2. Architektonické a umělecké prototypy

Klíčová kritéria:

• Úprava povrchu a rozlišení detailů : Křemenná drť střední jemnosti s jemnějšími částicemi (přibližně 50–100 mikronů) podporuje přesné replikování detailů. Podle normy ISO 2520 se tiskové rozlišení zlepšuje až o 22% když průměrná velikost zrn klesne z 200 na 80 mikronů (ISO, 2022).

• Účinnost pojiva : Jemnější písky zvyšují povrchovou plochu kontaktu s pojivem, čímž se zlepšuje pevnost vytvrzení – uváděná zlepšení v tahu při výztuži zelených těles o 18–25% (BinderTech Journal, 2024).

Doporučený typ písku : Jemný, dobře zrněný křemenný nebo zirkonový písek, umožňující ostré hrany a jemné detaily.

3. Funkční prototypy a konstrukční modely

Potřeby výkonu:

• Mechanická pevnost a stabilita : Směsi křemene a zirkonu nebo syntetické písky vysoké pevnosti dosahují tlakové pevnosti přes 30 MPa u tištěných jader, oproti 20 MPa u běžného křemene (Additive Manufacturing Review, 2024).

• Přesnost rozměrů : Kontrolovaná kulatost s nízkým obsahem jemných částic zlepšuje rozměrovou přesnost na hodnotu pod ±0,3 mm u součástí s rozměrem ±100 mm.

Doporučený typ písku : Křemenný písek vysoké kulatosti nebo kompozit křemene a zirkonu, důkladně tříděný pro vyvážení pevnosti a přesnosti tisku.

Shrnutí tabulky

Zdroje dat:

• American Foundry Society (2023), Vliv propustnosti písku na odlévací vady

• ISO (2022), ISO 2520: Hodnocení vlivu zrnnatosti při 3D tisku písku

• BinderTech Journal (2024), Interakce pojiva s pískem a mokrá pevnost v aditivní výrobě

• Additive Manufacturing Review (2024), Měřítka výkonnosti kompozitních písků ve strukturálních modelech

Tím, že výrobci a návrháři přizpůsobí volbu písku funkčním prioritám daného použití – ať už jde o propustnost, rozlišení nebo pevnost – mohou zajistit optimální výkon svých tištěných dílů. Pro podrobnější údaje, pokyny nebo pomoc při výběru písku se můžete kdykoli obrátit na náš technický tým.