HSS材料网 - 概念验证HDPE

voxeljet的VX200 HSS被设计成一个开源的3D打印系统，并提供了对工艺参数和温度管理的全面访问，以最佳地匹配增材制造工艺和材料。HSS材料网络为客户提供了灵活和低风险的增材制造技术材料开发的外包选择。HSS材料网络合作伙伴的互补专长使各种规模的公司都能得到独特的支持，从最初的适用性评估，到具体的开发和参数化，再到材料的认证或市场就绪的资格。在此，我们介绍我们的合作伙伴、项目和概念证明。

HDPE是一种高密度聚乙烯（0.94-0.97克/立方厘米），其特点是具有非常好的抗化学品和油脂的能力，以及防水效果。在室温下，HDPE具有坚硬而灵活的外观，除了具有非常好的机械性能外，还具有良好的滑动性能和更高的耐磨性。

因此，除其他外，HDPE被用于制造食品和包装行业的产品，特别是用于化学工业。化学品、燃料、水、气体或石油的容器、瓶子和管道的标准材料是高密度聚乙烯。

对于激光烧结来说，HDPE的工艺窗口非常小，此外，熔化粉末颗粒还需要很高的激光功率。高密度聚乙烯的机械性能受到了高热负荷的负面影响，这是由于激光的准时或逐行曝光造成的。材料变得很脆。

另一方面，在HSS中，能量通过红外灯施加到粉末床表面，借助于油墨，通过打印头选择性地施加到粉末床表面。与基于激光的生产系统相比，二维曝光确保了能量输入的持续时间大大延长。因此，可以实现明显较低的最高温度，从而减少对材料的热应力，并保持高密度聚乙烯的成熟机械性能。

与PA12相比，HDPE是一种纯碳氢化合物。这使得HDPE具有非极性、防水性和高度抗化学性。因此，在室温下，高密度聚乙烯不会被许多溶剂、碱和酸所侵蚀。与PA12或PP类似，高达100%的未印刷的粉末可以被重复使用。

关于PP以及PA12，HDPE具有明显的价格优势，因为HDPE是一种广泛使用的大众塑料，其生产成本比PA12或PA11低得多。此外，HDPE是在欧洲生产的，这保证了供应链和时间。

概念验证是由Diamond Plastics GmbH开发的用于激光烧结的HDPE粉末DiaPow HDPE HX制成的，它的特点是粒度分布非常均匀，流动性非常好。弗劳恩霍夫IPA的工艺创新项目组和拜罗伊特大学的无害环境生产技术主席进行的工艺能力分析和初步参数化表明，HDPE粉末在高速钢中具有非常好的加工性。因此，HDPE粉末将由合作伙伴专门为HSS工艺进行优化和全面参数化。重点是重现性、部件质量和缩短轮班时间方面的生产力。最后，改制后的HDPE粉末被商业化地推向市场。

特别值得一提的是：在使用高速钢进行加工时，有可能实现特别高的灵活性。例如，这种灵活性在激光烧结中是很难实现的。其原因是材料上的热负荷是准时的。这对材料的机械性能有不利影响。另一方面，对于高速钢来说，粉末床暴露在大面积上，这增加了能量输入的持续时间并减少了热应力。这保留了高密度聚乙烯的灵活性。