Керамические покрытия обеспечивают как эксплуатационные, так и эстетические преимущества для ряда материалов. Их врожденная стойкость к химическим веществам и температуре делает детали с керамическим покрытием идеальными для широкого спектра отраслей, таких как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность, где экстремальные условия могут повредить детали, а также для потребительских товаров, где превосходная поверхность чрезвычайно важна.
Эта белая книга расскажет, как покрывать детали, напечатанные на 3D-принтерах по технологиям стереолитографии (SLA) и селективного лазерного спекания (SLS), с помощью процесса Cerakote — керамического покрытия, разработанного компанией NIC Industries.
Что такое Cerakote?
Cerakote — это тонкое, высокопроизводительное керамическое покрытие, разработанное NIC Industries, которое обеспечивает многочисленные механические и эстетические преимущества.
Преимущества керамического покрытия
Cerakote обладает превосходными термостойкими, химически стойкими и УФ-стойкими свойствами. Эти свойства позволяют создавать 3D-печатные детали, способные выдерживать суровые условия в течение продолжительного времени. Cerakote можно наносить толщиной от 0,00635 до 0,0254 мм, поэтому он минимально влияет на размерную точность детали. Для деталей в функциональном узле толстое покрытие может нарушить тонкие допуски и создать трение. Детали с Cerakote имеют предсказуемое и очень тонкое покрытие, позволяя функциональным узлам работать плавно.
Тонкое нанесение и прочная, долговечная адгезия Cerakote также могут усилить эстетические преимущества покрытия. Cerakote доступен в широком диапазоне оттенков, позволяя создавать уникальные конечные компоненты выбранного вами цвета. Cerakote может достигать полностью непрозрачного сплошного цвета во всем — от ярко-белого до темно-черного, и все это без грунтовки или праймера. Это однослойное покрытие является уникальной опцией для создания цветных SLA и SLS деталей с помощью одного нанесения покрытия.
Cerakote и 3D-печатные детали
Традиционно большинство деталей с покрытием Cerakote — металлические, но с растущим внедрением 3D-печати в требовательные конечные среды, пластиковые детали с покрытием Cerakote появляются как более быстрые и менее дорогие альтернативы металлическим деталям. Термостойкость и химическая устойчивость деталей с Cerakote — это качества, которые особенно важны для 3D-печатных деталей. Пластиковые 3D-печатные детали чувствительны к воздействию УФ-излучения и могут деградировать при длительном воздействии, например, в конечных уличных применениях. Всего одним слоем Cerakote может полностью защитить детали от дальнейшего воздействия, позволяя пользователям использовать свободу дизайна 3D-печатных деталей для применений, ранее недоступных из-за суровых условий, таких как те, что в автомобильной промышленности и в производстве спортивного оборудования, где детали подвергаются воздействию стихии. Cerakote также может герметизировать и сгладить часть поверхностной пористости, улучшая уже производительные материалы, такие как SLS 3D-печатный нейлон, одновременно улучшая их эстетику, химическую стойкость и термостойкость.
Комбинация Cerakote и технологий 3D-печати открывает дополнительные возможности благодаря свободе дизайна и кастомизации, которые они обеспечивают. Традиционно изготовленные металлические детали могут обеспечивать УФ-стабильность, но им не хватает свободы дизайна аддитивного производства. 3D-печать предлагает гибкость дизайна и возможности кастомизации, но ей не хватает устойчивости традиционных производственных технологий. Вместе эти два процесса открывают больше возможностей для инженеров, дизайнеров и производителей создавать прочные, привлекательные и долговечные детали по запросу или малыми сериями, что поддерживает более устойчивую производственную систему.
SLS-печатная поворотная шестерня, без покрытия (слева) и с Cerakote (справа). Cerakote — идеальный материал для этих шестерен, которые требуют бесфрикционной сборки и контакта с другими деталями, а также способности выдерживать износ.
Как наносить Cerakote
Для создания деталей с покрытием Cerakote один из вариантов — найти сертифицированного аппликатора, который покроет детали для вас. Как экспериментальный процесс или как доказательство концепции для разового применения, аутсорсинг менее дорог и может быть выполнен быстро. У Cerakote есть обширная сеть сертифицированных аппликаторов по всему миру. База данных также может фильтровать по типу работ, принимаемых сертифицированным аппликатором, в данном случае — 3D-печатные детали.
Найти сертифицированного аппликатора Cerakote рядом с вами
Для тех, кто заинтересован в внедрении процесса Cerakote на своем производстве, NIC Industries продает комплекты рекомендуемого оборудования для разных рабочих процессов и в разных ценовых диапазонах. Самая большая статья расходов — это необходимая покрасочная камера, а для тех, кто рассматривает покрытия серии H и Elite, — дополнительная печь для последующего отверждения. Для тех, кто хочет производить детали с Cerakote в больших объемах, у NIC Industries есть универсальная роботизированная платформа, которая может обеспечить более высокую производительность ежедневно.
Робот Cerakote в SMI Finishers в Эймсбери, Массачусетс, равномерно и быстро наносит покрытие на детали, обеспечивая повышенную производительность.
При нанесении Cerakote на собственном производстве, после приобретения необходимого оборудования и проведения соответствующих испытаний, процесс нанесения покрытия с помощью краскопульта HVLP является простым. 3D-печатные кондукторы, приспособления и маски можно создавать, чтобы обеспечить возможность манипулирования сложными геометриями и их обработки таким образом, чтобы гарантировать полное, равномерное и завершенное покрытие.
Краткое руководство по нанесению Cerakote
- Подготовьте поверхность детали путем абразивоструйной обработки оксидом алюминия 100 грит или гранатовым песком при давлении 40 PSI.
Примечание: Обработка стеклянными шариками не подходит — стеклянные шарики недостаточно протравливают поверхность детали, и покрытие не прилипнет. - Протрите деталь очистителем, таким как Prep ALL, чтобы удалить масла и загрязнения.
- Разместите детали на подставке так, чтобы их можно было легко манипулировать и поворачивать для равномерного покрытия.
- Смешайте покрытие.
- Если желательно покрытие с высоким глянцем, смешайте рекомендованный продукт Катализатор с самим покрытием перед нанесением.
- После катализации процедите смесь покрытия через сито 100, 150 или 325 меш, согласно инструкциям для серии покрытия.
- Нанесите покрытие с помощью аэрографа.
- Отверждение:
Для деталей серий H и Elite отверждайте их в течение двух часов при 180°F или 82°C.
Для деталей серии C оставьте сохнуть на воздухе в течение пяти дней.
3D-печатные маски для Cerakote
Маскирование — процесс покрытия частей детали во время покраски или финишной обработки — трудоемкий и требует много ручного труда. Для предприятий, которые интегрировали робота Cerakote в свой рабочий процесс, ручное маскирование деталей лентой стало узким местом для их производственных объемов. 3D-печатные маски можно использовать снова и снова, и они могут быть разработаны специально для каждой детали, так что их установка и снятие занимают всего секунды. С помощью 3D-печати маскирование больше не должно быть узким местом для больших объемов деталей с Cerakote. Маски, напечатанные как на SLA, так и на SLS, просто проектируются, печатаются массово и могут быть легко удалены после завершения процесса отделки.
Тестирование деталей с Cerakote
Эффективность процесса покрытия и производительность готовой детали зависят от адгезии между покрытием и деталью. Разнообразные химические испытания — еще один способ обеспечить правильную адгезию и убедиться, что комбинация данного материала основы и покрытия может выдерживать требовательные условия. Эти условия могут включать компоненты автомобильного двигателя, где коррозионные вещества, такие как дизельное топливо, могут ухудшить качество детали, как металлической, так и пластиковой. NIC Industries провела многие из этих тестов самостоятельно, и пользователям следует ознакомиться с результатами перед проведением собственных испытаний.
Стоимость создания SLS 3D-печатных деталей с покрытием Cerakote
Комбинация SLS 3D-печатных деталей и высокопроизводительного керамического покрытия является идеальным решением для эстетически и механически требовательных конечных применений, предлагая экономичную альтернативу литью под давлением для мелкосерийного производства и массовой кастомизации.
Используя образец детали, напечатанной на SLS 3D-принтерах Fuse Series от Formlabs и покрытой Cerakote, мы рассмотрим стоимость материалов и труда для создания конечных потребительских товаров с Cerakote для мелкосерийного производства.
Этот 3D-печатный VR-пульт сочетает в себе легкие свойства и долговечность SLS 3D-печати с яркими цветами, УФ-стойкостью и повышенной стабильностью материала деталей с керамическим покрытием. Он напечатан в двух частях и покрыт двумя разными цветами.*
*Основано на ставке мастерской $75/час для сертифицированного инженера-оператора, эта цена может быть значительно снижена за счет использования роботизированной платформы нанесения Cerakote. Принтер Fuse 1+ 30W может произвести 36 единиц этой сборки VR-пульта (36 верхних и 36 нижних деталей) за 24 часа 27 минут, что позволяет производить более 200 деталей за одну неделю.*
Применения для 3D-печатных деталей с покрытием Cerakote
Потребность в 3D-печатных деталях только растет, а покрытие Cerakote еще больше расширяет количество отраслей и применений, в которых аддитивное производство может иметь значимое влияние. В применениях, где 3D-печатная пластиковая деталь может быть дешевле в изготовлении, но недостаточно прочной для применения, Cerakote может улучшить модуль упругости. Термостойкость и химическая стойкость расширяют спектр еще дальше.
Автомобильное производство
Автопроизводители уже начали внедрять 3D-печать в свои рабочие процессы, для облегчения традиционно обрабатываемых деталей, укрепления цепочек поставок, предложения кастомизации и снижения затрат с помощью недорогих и быстро изготавливаемых кондукторов, приспособлений и ремонтных деталей.
Теперь, с помощью простого рабочего процесса 3D-печати и Cerakote, детали могут выдерживать более высокие температуры и большее УФ-воздействие, делая возможным более широкий спектр конечных применений. Будь то для кастомизированных эксклюзивных роскошных автомобилей или функциональных прототипов, детали с покрытием Cerakote, напечатанные на 3D-принтере, могут использоваться в двигателях и на внешних элементах.
Детали с покрытием Cerakote лучше выдерживают высокие температуры и длительное УФ-воздействие, что делает их идеальными для автомобильных применений, особенно там, где малый вес улучшает общую производительность автомобиля.
Оснастка и приспособления
Самосмазывающиеся свойства и высокая термостойкость делают детали с покрытием Cerakote отличным выбором для литья под давлением, гибки листового металла, термоформования или других применений в инструментальной оснастке. Добавочная прочность 3D-печатных деталей с Cerakote повышает долговечность приспособлений и кондукторов, так что вы можете полагаться на свои производственные вспомогательные средства снова и снова.
*Форма для литья под давлением, напечатанная на SLA-принтере Formlabs Form 3+ и покрытая Cerakote. Изготовлена компанией Alba Enterprises и используется в микро-литьевой машине Babyplast.*
Потребительские товары
Износостойкие и яркие цвета Cerakote делают его мощным вариантом финишной обработки для конечных потребительских товаров. 3D-печать открыла возможности для массовой кастомизации, и теперь Cerakote делает еще один шаг вперед, позволяя создавать УФ-стабильные, долговечные и долговечные конечные продукты со всеми привлекательными особенностями деталей, изготовленных методом массового литья под давлением.
Начните работу с покрытием Cerakote для 3D-печатных деталей
Если вы заинтересованы в том, чтобы узнать больше о Cerakote и о том, как его можно применять к аддитивным деталям, свяжитесь с нашими экспертами.
О нашей компании
TITAN 3D - поставщик и системный интегратор оборудования для 3D-печати, 3D-сканирования и автоматизированного контроля в промышленности, машиностроении, медицине.
Готовы ответить на все Ваши вопросы, проконсультировать по оборудованию, и подобрать лучшее оборудование для решения Ваших задач.
Каталог 3D-принтеров мировых производителей - проработку технологии, подбор оборудования, внедрение, пусконаладку и обучение берем на себя!
+7 (952) 243-77-75 I 01@titan-3d.ru I www.titan-3d.ru