Vật liệu in 3D chịu nhiệt độ cao đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, mang lại sự linh hoạt và hiệu quả trong sản xuất các sản phẩm đòi hỏi tính chịu nhiệt và độ bền cao. Vì thế, chất liệu này đang dần được ưa chuộng để sử dụng trong việc thay thế một số linh kiện, bộ phận bằng kim loại nhằm tiết kiệm chi phí mà vẫn mang lại hiệu quả tương đương. Vậy, vật liệu in 3D chịu nhiệt độ cao là những loại nào? Ứng dụng trong những lĩnh vực gì? Hãy cùng 3DManufacturer tìm hiểu kỹ hơn qua bài viết sau.
Nội dung
Nhựa in 3D là gì?
Nhựa in 3D là vật liệu cơ bản và quan trọng nhất trong công nghệ in 3D, đóng vai trò là nguyên liệu chính để xây dựng và hình thành các mô hình đơn giản đến các sản phẩm phức tạp.
Nhựa in 3D thường được sử dụng dưới dạng sợi nhựa, nhựa lỏng hoặc bột nhựa, tùy thuộc vào công nghệ in 3D sử dụng. Mỗi loại nhựa in 3D đều có đặc tính và ứng dụng riêng. Trong đó, vật liệu in 3D chịu nhiệt độ cao thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu nhiệt, ổn định và độ bền cao, chẳng hạn thiết bị trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, ô tô, y tế và công nghiệp sản xuất.
Ưu điểm của các vật liệu in 3D chịu nhiệt độ cao
Các vật liệu in 3D chịu nhiệt độ cao rất quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp và làm việc trong môi trường khắc nghiệt. Dưới đây là một số đặc điểm chung của các vật liệu này:
- Khả năng chịu nhiệt độ cao: Các vật liệu in 3D chịu nhiệt độ cao thường có nhiệt độ biến dạng nhiệt (HDT) cao, thường từ 145°C trở lên. Điều này làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi sự ổn định ở nhiệt độ cao như trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ hay sản xuất ô tô.
- Độ cứng và độ bền: Vật liệu in 3D chịu nhiệt độ cao có độ bền rất tốt, khó bị nứt, vỡ khi bị tác động mạnh. Một số loại nhựa có độ cứng chắc cao, khó làm biến dạng. Tuy nhiên, một số các vật liệu chịu nhiệt độ cao lại có độ bền kéo và uốn cao nên dễ dàng làm biến dạng dẻo (mà không nứt, gãy), chúng có độ bền thường từ 65 đến 120 MPa.
- Chống ăn mòn: Khả năng chống ăn mòn là một yếu tố quan trọng đối với các ứng dụng tiếp xúc với hóa chất và môi trường khắc nghiệt. Vì thế, các vật liệu in 3D chịu nhiệt độ cao cần chống lại ăn mòn.
- Chống tia cực tím: Đối với các ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ, việc sử dụng vật liệu in 3D chịu nhiệt độ cao là cần thiết để có thể hoạt động bền bỉ mà không bị ánh nắng gây tổn hại. Tuy nhiên, các vật liệu khác cũng có thể được xử lý riêng để đạt được khả năng chống tia cực tím tương đương với chi phí thấp hơn.
Các loại vật liệu in 3D chịu nhiệt độ cao
Những loại vật liệu sau đây cung cấp khả năng chịu nhiệt độ và độ bền cao, được xem là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng cần đòi hỏi tính chịu nhiệt trong quá trình sử dụng.
Polycarbonate
Đây là một loại vật liệu có độ bền cao và chịu nhiệt độ tốt, thường chịu được nhiệt độ lên đến khoảng 100°C mà không bị biến dạng. Điều này làm cho PC thích hợp cho các ứng dụng cần độ bền và chịu nhiệt cao như trong ngành công nghiệp xây dựng, sản xuất và y tế.
Polyether Ether Ketone (PEEK)
PEEK là một loại vật liệu cực kỳ chịu nhiệt, có thể chịu được nhiệt độ cao hơn 200°C và thậm chí lên đến 250°C. Điều này làm cho PEEK thích hợp cho các ứng dụng y tế, hàng không vũ trụ và công nghiệp cần độ bền và chịu nhiệt cao.
Polyphenylsulfone (PPSU)
PPSU là một loại nhựa chịu nhiệt độ cao, thường có thể chịu được nhiệt độ lên đến khoảng 180°C. PPSU thường được sử dụng trong các ứng dụng y tế và công nghiệp nơi cần độ bền, chịu nhiệt và chống hóa chất.
Acrylonitrile Butadiene Styrene có gia cường nhiệt (ABS-HT)
ABS-HT là một biến thể của ABS được cải thiện để chịu nhiệt độ cao hơn so với ABS thông thường. ABS-HT có thể chịu được nhiệt độ lên đến khoảng 105-110°C, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng cần độ bền và chịu nhiệt như trong ngành ô tô và gia dụng.
Nhựa Onyx
Đây là loại vật liệu in 3D có khả năng chịu nhiệt đối đa lên đến 145°C, được làm từ một loại nhựa đặc biệt, có khả năng chịu lực và nhiệt độ tốt. Onyx có độ bền kéo và uốn tương đối cao, phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi sự ổn định ở nhiệt độ cao và khả năng chống ăn mòn.
Ultem 9085
Ultem 9085 là một trong những loại vật liệu nổi tiếng và được ưa chuộng trong ngành công nghiệp in 3D, đặc biệt trong quá trình sản xuất gia công bổ sung như FDM. Ultem 9085 có khả năng chịu nhiệt độ cao liên tục trong thời gian dài, khả năng chống tia cực tím vượt trội so với nhiều loại vật liệu khác. Ngoài ra, vật liệu này cũng rất bền bỉ trong môi trường hóa chất.
Carbon PEEK
Đây là một biến thể của vật liệu PEEK được gia cường bằng sợi carbon, Carbon PEEK kết hợp tính linh hoạt của PEEK với độ cứng và độ bền cao hơn nhờ sợi carbon. Đặc biệt, khi được gia cố thêm bằng sợi carbon, vật liệu này có thể chịu nhiệt lên đến 299°C. Đây là một vật liệu thích hợp cho các ứng dụng trong ngành công nghiệp hàng sản xuất và y tế.
High Temp Resin
High Temp Resin là một loại nhựa in 3D có khả năng chịu nhiệt độ cao lên đến 120°C. High Temp Resin thường có độ bền cơ học tốt, giúp bảo vệ các sản phẩm khỏi biến dạng hoặc hỏng hóc dưới tác động của nhiệt độ cao và áp lực. High Temp Resin được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất linh kiện ô tô đến sản xuất các bộ phận trong ngành công nghiệp hàng không và hàng không vũ trụ.
Các loại thiết bị, công nghệ để in vật liệu chịu nhiệt cao
Các loại máy in 3D đều được thiết kế để sử dụng với các vật liệu chịu nhiệt cao. Dưới đây là một số loại thiết bị máy in 3D mà 3DManufacturer sử dụng nhằm hoàn thiện mô hình in 3D của khách hàng:
- Máy in FDM (Fused Deposition Modeling): Đây là loại máy in 3D phổ biến và thường được sử dụng với các vật liệu chịu nhiệt cao như Ultem, PEEK và các loại resin chịu nhiệt. Công nghệ in này hoạt động bằng cách đùn nhựa nhiệt dẻo qua một đầu in và bồi đắp sản phẩm trên lớp từ nhựa nóng chảy.
- Máy in SLA (Stereolithography) và LCD (Liquid Crystal Display): Dòng máy in 3D này sử dụng tia Laser hoặc ánh sáng UV để hóa rắn từng lớp của vật liệu nhằm tạo ra sản phẩm 3D. Các máy in SLA thường sử dụng vật liệu là nhựa lỏng Resin epoxy.
- Máy in SLS (Selective Laser Sintering): Loại máy này sử dụng một tia laser để nung chảy và liên kết các hạt vật liệu cùng loại lại với nhau để tạo ra sản phẩm 3D. Các máy in SLS thường sử dụng với các vật liệu loại polymer.
Ứng dụng của vật liệu in 3D chịu nhiệt độ cao
Vật liệu in 3D chịu nhiệt độ cao có nhiều ứng dụng quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như:
- Ngành hàng không và vũ trụ: Sản xuất bộ phận trong động cơ máy bay, hệ thống dẫn động,…
- Ngành công nghiệp ô tô: Sản xuất các bộ phận trong động cơ ô tô, hệ thống làm mát và hệ thống truyền động.
- Ngành công nghiệp y tế: Sản xuất các bộ phận trong thiết bị y tế và dụng cụ y tế, mô hình cơ thể,…
- Ngành công nghiệp năng lượng: Sản xuất bộ phận của turbine gió, turbine khí, và các hệ thống năng lượng mặt trời.
- Ngành công nghiệp công nghệ cao: Sản xuất bộ phận của máy móc, thiết bị sản xuất,…
3DManufacturer là chuyên gia trong lĩnh vực gia công in 3D với các công nghệ hàng đầu như SLA và FDM, cung cấp đa dạng vật liệu chịu nhiệt độ cao. Với nền tảng trực tuyến tiện lợi, chúng tôi giúp khách hàng lựa chọn loại vật liệu và công nghệ in phù hợp với yêu cầu cụ thể. 3DManufacturer cam kết đảm bảo chất lượng và chi phí tiết kiệm. Hãy liên hệ với chúng tôi hoặc truy cập trang web chính thức 3DManufacturer ngay hôm nay để trải nghiệm dịch vụ chuyên nghiệp và đáng tin cậy từ 3DManufacturer!
