Nove generacije BASF materijala za izradu metalnih proizvoda

22.05.2018

Potaknuta uspjesima kroz dugogodišnju primjenu materijala iz obitelji Catamold za injekcijsko prešanje metala (eng. Metal Injection Molding – MIM) i keramike (eng. Ceramic Injection Molding – CIM), tvrtka BASF je na tržište plasirala dvije nove generacije materijala: Catamold evo za MIM tehnologiju te najnoviji materijal Ultrafuse 316 LX, kojim BASF ulazi u svijet aditivne proizvodnje (3D ispisa) metalnih proizvoda.

Bolja preradljivost – komleksniji oblici proizvoda

Na svjetskom kongresu i izložbi PM2016 krajem 2016. godine tvrtka BASF, vodeći svjetski proizvođač materijala za injekcijsko prešanje metala predstavila je novu generaciju MIM materijala Catamold® evo. Nova generacija materijala obuhvaća nekoliko tipova materijala: nehrđajuće čelike Catamold evo 17-4PH, Catamold evo 316L i Catamold evo 304. Formulacija novih materijala jamči kompatibilnost s postojećim MIM sustavima koji su temeljeni na Catamold materijalima, a sam proces prerade sastoji se od uobičajene 3 faze: injekcijskog prešanja, katalitičkog odvajanja veziva POM-a (vezivo) i konačnog sintetriranja.

Međutim nova generacija materijala, zahvaljujući bitno poboljšanoj tecljivosti u fazi injekcijskog prešanja, omogućuje proizvodnju bitno kompleksnijih i zahtjevnijih oblika metalnih proizvoda od prethodnih generacija. Slika 1 prikazuje razliku indeksa tečenja taljevine materijala Catamold i Catamold evo. Gotovo dvostruko veći indeks tečenja taljevine (slike 2) omogućuje novoj genera
ciji materijala bolje popunjavanje kalupne šupljine kompleksne geometrije tijekom faze injekcijskog prešanja, uz osjetno smanjenje potrebnog tlaka ubrizgavanja na ispod 50% (slika 2) u usporedbi s potrebnih tlakom ubrizgavanja pri uporabi standardnog Catamold materijala. Tipična primjena novih materijala obuhvaća proizvodnju konektora, dijelova potrošačke elektronike, okvira pametnih telefona (slika 3) i tijela nosača SIM kartica. Također se očekuje proširena primjena u automobilskoj industriji za proizvode kao što su dijelovi mjenjačke kutije i dijelovi motora (klackalica).

3D ispis? – Naravno ...

U potpunosti shvaćajući kako aditivna proizvodnja (3D ispis) predstavlja tehnlogiju 21. stoljeća, tvrtka BASF je u srpnju 2017. osnovala kćerinsku tvrtku BASF 3D Printing Solutions GmbH, čiji fokus će biti na proširivanju postojećeg i proširivanju poslovanja na nova područja primjene materijal, sistemskih rješenja, komponenata i usluga za aditivnu proizvodnju. U tu svrhu planiraju usku suradnju s ostalim stručnjacima razvoja u BASF-u, kao i s »Novi materijal Catamold evo tvrtke BASF omogućuje poboljšano tečenje od prethodnika »Smanjenje tlaka ubrizgavanja Catamold evo materijala »Okvir mobilnog uređaja načinjen MIM postupkom od evo materijala
istraživačima sa sveučilišta te potencijalnim korisnicima, a sve u cilju razvoja pravih rješenja za široku paletu primjene. »Područje 3D ispisa za industrijske primjene je visoko dinamičko te i dalje u razvoju,« tvrdi Volker Hammes, generalni direktor tvrtke BASF 3D Printing Solutions GmbH. Prema navodima BASF-a, nova tvrtka će se orijentirati na pružanje usluga tvrtkama koje žele primjenjivati aditivnu proizvodnju u industrijama kao što su automobilska, zrakoplovna te masovnih proizvoda. Osnivanje nove tvrtke uslijedilo je nakon najave tvrtke BASF kako će dio tehnologije razvijene za MIM, prilagoditi aditivnoj proizvodnji, a prvi takav materijal koji je BASF već lansirao na tržište je Ultrafuse 316LX, za primjenu na sustavima za 3D ispis s pomoću filamenata (eng. Fused Filament Fabrication – FFF) za izradu kompleksnih metalnih proizvoda. Ultrafuse 316LX je metalno-polimerni kompozitni materijal, koji je moguće primijeniti na 3D pisačima s izravnim ili tzv. Bowden pogonima. Nakon 3D ispisa, materijal prolazi kroz standardni proces uklanjanja veziva i sinteriranja, kakav se primjenjuje pri MIM postupku. Kako bi »BASF Ultrafuse 316LX je pogodan za široki raspon primjene – od izrade funkcionalnih prototipova, do maloserijske proizvodnje
se postigli najbolji rezultati sinteriranja, ono se odvija u pećima u zaštitnoj atmosferi čistog vodika ili u vakuumu. U BASF-u tvrde kako je čitav proces brži i bitno ekonomičniji od raspoloživih sustava aditivne proizvodnje metalnih proizvoda od praškastih materijala (eng. Powder Bed Fusion – PBF). Ultrafuse 316LX filament je raspoložih u promjerima 1,75 mm i 2,85 mm. Prema navodima BASF-a, prilikom primjene Ultrafuse 316LX filamenta na uobičajenim FFF 3D pisačima, nije nužna nikakva promjena hardvera. Iako je trenutačno na raspolaganju samo 316L materijal, iz BASF-a poručuju kako će uskoro razviti i ponuditi i druge tipove metalnih materijala. Očekuje se da će glavna područja primjene Ultrafuse 316LX materijala biti izrada komponenata satova, dekorativnih dijelova, medicinske opreme te proizvoda za prehrambenu i kemijsku industriju.