ABS-FR0

Ugniai atspari ABS medžiaga (UL94 V-0).

ABS-FR0 – tai degimą slopinantis ABS plastikas, kurio sudėtyje yra halogeninis junginys (1,2,4,5-tetrabromo-3,6-bis (bromometil) benzenas) kartu su sinerginiais priedais, kurie užtikrina UL94 V-0 degumo klasę.

Tai inžinerinės paskirties 3D spausdinimo medžiaga, kuri išlaiko tipiškas ABS apdirbimo savybes bei paviršiaus kokybę, tačiau pasižymi savaiminiu gesimu, geru atsparumu smūgiams ir pakankamu šiluminiu stabilumu (~Vicat 101 °C). Tinka elektronikos korpusams, laikikliams, jungtims ir apsauginiams skydeliams, kai reikalingas padidintas saugumas gaisrui.

Vakuumo sistemos adapteris ir astrofotografijos optinio perjungiklio laikiklis. 3D spausdinimo technologija: 3D FDM | Medžiaga: PA6-CF25 | Matmenys: 260 x 110 x 180 mm | 100 x 70 x 70 mm. (©WRYEDGE nuotrauka)

ABS-FR0 medžiagos gamybos procesas

Tai vienalytė medžiaga, kurios gamybai reikalingas kelių etapų procesas: FR mišinio paruošimas ir galutinė 3D spausdinimo medžiagos ekstruzija.

I etapas: FR mišinio (masterbatch) paruošimas

Pirmiausia paruošiamas koncentruotas FR mišinys su ABS nešikliu. Į nešiklį dviejų sraigtų ekstruderyje įmaišomas halogenuotas liepsnos slopintuvas – hexabromop-ksilenas (CAS 39568-99-5), sinergikas Sb₂O₃ ir anti-drip PTFE bei stabilizatoriai (šiluminiai/antioksidantai). Tikslas – gauti tolygiai išsklaidytą, be aglomeratų masterbatch’ą su tiksliu FR kiekiu (dažn. 40–70 % FR). Lydalas perfiltruojamas, granuliuojamas, išdžiovinamas 70–80 °C, 2–4 val. ir homogenizuojamas partijomis, kad visose granulėse FR būtų vienodas.

II etapas: ABS ir FR maišymas

FR masterbatch dozuojamas kartu su baziniu ABS (gravimetrinis maišytuvas). Vieno sraigto filamento ekstruderyje su maišančiu sraigtu ir (pageidautina) statiniu maišytuvu mišinys plastifikuojamas ~200–225 °C, išlydinamas per kapiliarą (1,75 mm arba 2,85 mm), aušinamas vandens/oro vonelėje, o diametras stabilizuojamas lazeriniu matavimu (±0,02 mm). Prieš ekstruziją abi sudedamosios dalys džiovinamos (70–80 °C, 2–4 val.), o procese palaikomas minimalus ventiliavimas, kad nebūtų porų ir geltonavimo. Kiekvienai partijai atliekama UL94 V-0 verifikacija reikiamame storiuje, tikrinamas MFR, Vicat, tankis (indikuoja FR lygį) ir paviršiaus kokybė. Galutinis produktas – vienalytis ABS-FR0 filamentos ritė, pasirengusi 3D spausdinimui.

Orientuotos anglies pluošto dalelės PA6-CF25 medžiagos (filamento) viduje. (©WRYEDGE nuotrauka)

Šioje makro nuotraukoje puikiai matomas PA6-CF25 (PA6 su 25 % anglies pluošto) medžiagos skerspjūvis su kompozitinės medžiagos struktūra ir išsidėstymu. Itin aiškiai matomi smulkios, orientuotai pasiskirsčiusios anglies pluošto dalelės – tai pagrindinis šios medžiagos armuojantis komponentas. Akivaizdu, kad nuotraukoje matomos anglies pluošto dalelės yra gerai integruotos į PA6 matricos struktūrą – tai rodo tinkamą mišinio homogenizavimą medžiagos gamybos metu.

Svarbus faktorius – anglies pluošto dalelių orientacija spausdinimo metu. Dėl kompaundavimo proceso (kai anglies pluoštas maišomas su PA6) etapo, anglies pluošto dalelės dažniausiai orientuojasi ekstruzijos kryptimi.

3D spausdinimas su PA6-CF25 medžiaga

PA6-CF25 yra inžinerinio lygio medžiaga, todėl spausdinimas su ja reikalauja šiek tiek daugiau patirties ir tinkamai parinktų 3D spausdintuvo parametrų. Dėl sudėtyje esančių anglies pluošto dalelių medžiaga tampa standesnė ir atsparesnė šilumos poveikiui, tačiau, ši medžiaga turi abrazyvinių dalelių, todėl gali pakenkti spausdintuvų komponentams (pvz., antgaliui).

Parametras	Vertė / Pastabos
Ekstruderio (angl. nozzle) temperatūra	300–340 °C
Darbo stalo temperatūra	70–90 °C
Ekstruderio dydis \| medžiaga	0.4–1.0 mm \| įrankinis plienas, HRC 60-65
Darbo stalo pagrindo tipas	PEI ir PVP klijų sluoksnis
3D spausdinimo greitis	30–90 mm/s (optimalus: 50 mm/s)
3D modelio užpildymo (ang. infill) tankis	Pasirinktinai \| 90 % (testuose)
Užpildymo kampas	±45° (priklausomai nuo situacijos)
Raft atskyrimo atstumas	0.10–0.15 mm
Atitraukimo (angl. retraction) atstumas	1–3 mm
Atitraukimo greitis	1800–3600 mm/min
Medžiagos džiovinimas prieš spausdinimą	Rekomenduojama 80–100 °C, 4–6 val.
Post produkcija	Pagaminto modelios atkaitinimas 100 °C, 4–8 val.
Palaikymo medžiaga (ang. support)	HIPS \| Modifikuotas HIPS (rekomenduojama)

PA6-CF25 sluoksnių mikrostruktūra

PA6-CF25 medžiagos paviršius – įprasta sluoksniuota struktūra, susidaranti 3D FDM spausdinimo proceso metu. Kiekvienas sluoksnis aiškiai išryškėja dėl šiek tiek šiurkštesnės anglies pluoštu sustiprintos kompozito tekstūros.

Padidintame nuotraukos fragmente, galima stebėti sluoksnių mikrobangavimus – tai tipinis sluoksniavimo efektas, atsirandantis dėl spausdinimo galvutės krypties pasikeitimų arba nedidelių ekstruderio vibracijų. Ši tekstūra yra vizualus sluoksnių tarpusavio sukibimo indikatorius. Kuo mažesni tarpai tarp sluoksnių ir tolygesnis jų susiliejimas, tuo didesnis mechaninis vientisumas.

PA6-CF25 medžiagos (filamento) sluoksnių išsidėstymas. (©WRYEDGE nuotrauka)

PA6-CF25 higroskopiškumas

PA6-CF25 kaip ir visi PA6 pagrindu pagaminti poliamidai, yra stipriai higroskopinė medžiaga. Tai reiškia, kad ji aktyviai absorbuoja drėgmę iš aplinkos, net ir esant santykinai žemam oro drėgnumui. Ši savybė kyla iš PA6 molekulinės struktūros – aminogrupės (–NH₂) ir karbonilinės grupės (–C=O) gali sudaryti vandenilinius ryšius su vandens molekulėmis. Bendri PA6-CF drėgmės įgerties parametrai:

✅Sausas būvis (džiovintas 80 °C, 4–6 val.): drėgmės kiekis ≤ 0.2 %
✅Pusiausvyros būvis (50 % RH, 23 °C): ~2.0–2.5 %
✅Sąlytis su vandeniu (prisotinimas): iki 8–9 % masės

PA6-CF25 medžiagos drėgmės įgerties grafikas. (©WRYEDGE nuotrauka)

Poveikis mechaninėms savybėms: kietumas ir tvirtumas sumažėja – dėl plastifikuojančio vandens poveikio polimerų grandinėms, tačiau smūgių atsparumas padidėja, nes medžiaga tampa elastingesnė.

Poveikis matmenų stabilumui: drėgmės įgėrimas lemia matmenų pokyčius – dėl to komponentai gali išbrinkti ar deformuotis. Be to, itin svarbu atsižvelgti į galimą šiluminį plėtimąsi kartu su higroskopine deformacija.

Poveikis 3D spausdinimo kokybei: dėl didelio higroskopiškumo, prieš spausdinimą būtina džiovinti – kitaip drėgmė virs garais ekstruzijos metu, sukeldama burbuliukus bei blogą sukibimą tarp sluoksnių.

Rekomendacijos naudojant PA6-CF25:

✅Medžiagos džiovinimas prieš spausdinimą: 60–70 °C temperatūroje bent 4–6 val., idealiai – sausintuve su oro srautu arba vakuumu.
✅Sandėliavimas: hermetiškai uždarytose talpose su drėgmės surinkėjais (pvz., silikageliu).
✅Matmenų kontrolė: rekomenduojamas jau pagamintų detalių kondicionavimas prieš galutinį surinkimą ar matavimą.

Laikotarpis	Aplinka	Kas vyksta?
Per parą (12–24 val.)	Aukšta oro drėgmė (~80–90 % RH)	Paviršinis drėgmės sugeriamumas – nedidelis, bet gali paveikti spausdinimo kokybę, jei detalė bus vėl kaitinama (pvz., post-processing metu)
Per 3–6 savaites	Įprasta buitinė ar dirbtuvinė aplinka (~50 % RH)	Vidutinio gylio įgertis – matmenys pradeda keistis, gali būti matomas išbrinkimas iki 0.5–1.0 %
Per 3–6 mėnesius	Laikant be hermetizacijos	Pasiekiama pilna pusiausvyros drėgmės būsena (~2.0–2.5 % masės) – medžiaga tampa žymiai elastingesnė, kietumas mažėja
Po kelių metų ir daugiau	Nuolat drėgna aplinka	Ilgalaikis poveikis – nuolatinis matmenų poslinkis, galimas standumo praradimas iki 20 %, ypač jei detalė periodiškai patiria temperatūros svyravimus ar apkrovas

PA6-CF25 apsauga nuo drėgmės

Jau atspausdintos PA6 detalės taip pat sugeria drėgmę – ypač jei nėra padengtos ar hermetizuotos. Laikui bėgant, dėl vandens absorbcijos jos gali:

✅išbrinkti (matmenų pokyčiai, net iki ~1–2 %),
✅suminkštėti – ypač esant dideliam santykiniam oro drėgnumui,
✅prarasti mechaninį tvirtumą (ypač standumą),
✅pakeisti elektrines savybes, jei naudojamos kaip izoliatoriai.

Laboratoriniai tyrimai rodo, kad net ir stiklo ar anglies pluoštu sustiprintas PA6 sugeria drėgmę, tik lėčiau nei gryna PA6 medžiaga. Tačiau, ilguoju laikotarpiu poveikis yra neišvengiamas.

Metodas	Privalumai	Komentaras
Cheminė hermetizacija (lakai, dervos, epoksidai)	Itin geras barjeras, tinka ilgam naudojimui	Dažnai naudojama pramonėje; gali šiek tiek paveikti matmenis
Dažymas su gruntavimu	Estetiška + apsauga	Reikia naudoti hermetizuojantį gruntą
Sandėliavimas hermetiškoje aplinkoje	Paprasta ir efektyvu	Reikalingos sausos patalpos arba dėžės su silikageliu
Terminis apdorojimas (angl. annealing)	Pagerina matmenų stabilumą ir sumažina higroskopiškumą	Gali būti sudėtinga, nes tam reikalinga papildoma įranga su tiksliu temperatūros valdymu
Polimeriniai „overmoldai“ (pvz., TPU padengimas)	Apsauga + papildoma funkcija	Naudinga kai reikalingas neslystantis arba izoliuojantis paviršius

PA6-CF25 temperatūrinis atsparumas

PA6-CF25 – tai didelio našumo kompozitinė medžiaga, pasižyminti išskirtiniu temperatūriniu atsparumu dėl 25 % anglies pluošto užpildo bei pažangios dvisluoksnės koekstruzijos (angl. co-extrusion) struktūros. Jos terminės savybės įvertinamos pagal ISO 75 standarto A ir B metodus, kurie nustato šiluminės deformacijos temperatūrą (angl. HDT – Heat Deflection Temperature).

Pagal ISO 75, metodą A (apkrova 0.45 MPa), PA6-CF25 deformuojasi:

✅Be papildomo atkaitinimo: prie 83 °C,
✅Po termiškai stabilizuojančio atkaitinimo (100 °C, 8 val.): net prie 196.9 °C,
✅Po atkaitinimo ir prisisotinimo drėgme: temperatūrinis atsparumas išlieka itin aukštas – 190.2 °C.

Pagal ISO 75, metodą B (apkrova 1.80 MPa), reikšmės yra šiek tiek žemesnės:

✅Prieš atkaitinimą: 96.1 °C,
✅Po atkaitinimo: 124.2 °C,
✅Po atkaitinimo ir drėgmės prisotinimo: 100.7 °C.

Šie rezultatai rodo, kad PA6-CF25 turi puikų temperatūrinį stabilumą, ypač jei atliekamas atkaitinimas (angl. annealing). Tai daroma laikant detalę 80–100 °C temperatūroje 4–8 valandas, o po to leidžiant natūraliai atvėsti kambario temperatūroje. Dėl šio proceso padidėja tiek mechaninis stiprumas, tiek atsparumas šiluminiam apkrovimui.

Toks atsparumas karščiui, ypač po terminių procedūrų, leidžia PA6-CF25 naudoti itin reikliuose inžineriniuose sprendimuose, kur detalių forma ir matmenys turi išlikti stabilūs net ir prie padidėjusių temperatūrų, pvz., automobilių, aviacijos ar pramoninių įrenginių srityse.

Koks 3D spausdintuvas tinkamas?

PA6-CF25 techninės klasės medžiaga, todėl ją gali tinkamai spausdinti tik specialiai paruoštas ir tam pritaikytas 3D spausdintuvas. Svarbu, kad spausdintuvas atitiktų kelis pagrindinius reikalavimus:

✅ Uždaras korpusas – padeda išlaikyti pastovią temperatūrą ir sumažina deformacijos (angl. warping) riziką.
✅ Šildomas darbo stalas – būtinas, kad pirmas sluoksnis gerai prikibtų. Rekomenduojama temperatūra – ~100 °C.
✅ Grūdinto plieno antgalis – dėl anglies pluošto abrazyvumo, standartiniai (žalvariniai) antgaliai greitai susidėvi.
✅ Ekstruderio (ang. nozzle) temperatūros palaikymas ≥ 320 °C – tai būtina, nes PA6-CF25 reikalauja aukštesnės ekstruzijos temperatūros.
✅ Aušinimo valdymas – dažniausiai spausdinama be aušinimo arba su minimalia ventiliacija (0–20 %).

PA6-CF25 panaudojimo sritys

Anglies pluoštu sustiprinta PA6 medžiaga, dažniausiai skirta inžinerinėms užduotims. Ši medžiaga puikiai tinka tada, kai reikia pakankamai didelio tvirtumo, matmenų stabilumo ir pakankamo atsparumo šilumai.

Puikiai tinka	Nerekomenduojama
✅ Techniniai laikikliai, tvirtinimo sistemos	❌ Estetiniai, glotnaus paviršiaus modeliai
✅ Detalės, veikiančios iki ~120 °C temperatūroje (be papildomo atkaitinimo)	❌ Smulkūs ar itin detalūs objektai
✅ Inžinerinės paskirties komponentai su apkrova	❌ Elastingi ar lankstūs elementai
✅ Dronų, robotikos ar automatikos konstrukciniai elementai	❌ Kontaktui su maistu ar medicinos įranga
✅ Abrazyvinėms ir mechaninę apkrovą patiriančioms dalims	❌ Laisvai veikiantiems ar dekoratyviniams spaudiniams (subjektyvu)

Ši, moderni kompozitinė medžiaga, sujungia PA6 savybių patvarumą su anglies pluošto standumu. Dėl savo mechaninių savybių, stabilumo ir šiek tiek didesnio atsparumo šilumai, ši medžiaga tinkama funkcinėms, didesnę apkrovą laikančioms detalėms bei prototipams.

Nors ji netinka estetinėms ar itin smulkioms dalims, tačiau ten, kur reikia daug didesnio tvirtumo, mažesnio svorio, pakankamai gero tikslumo ir patikimumo – PA6-CF25 yra puikus pasirinkimas.

Trumpi paaiškinimai su nuorodomis: double-core extrusion, PA material, carbon fiber material, plastic compounding.

ABS-FR0 specifikacija

Ruošiama…

Kitos medžiagos

Darbų galerija

Meniu

Kontaktai

Informacija

9:00 – 18:00 val. darbo dienomis
Savaitgaliais – Dažniausiai dirbame

Turite klausimų, o gal reikalinga konsultacija apie 3D spausdinimo technologijas ir gamybą?