Печать шкива PLA с самой низкой температурой

Question

Печать шкива PLA с самой низкой температурой

filament filament-choice temperature

Я хочу распечатать шкив зубчатого ремня HTD для использования в лабораторных условиях, где может быть очень холодно в течение длительного периода времени. Под "очень холодным" я подразумеваю, что соседние металлические камеры охлаждаются жидким азотом до температуры ниже -200 °C. Для обеспечения порогового температурного допуска предположим, что металлические камеры, непосредственно соприкасающиеся со шкивом, могут остыть до температуры, близкой к абсолютному нулю.

Хотя я намеревался распечатать этот шкив из PLA, я не уверен, сможет ли он выдержать отрицательные температуры такой величины или станет хрупким-или что-то еще произойдет со структурой печати, когда она будет испытывать эти температуры. Я открыт для печати любого другого материала, если есть какие-то материалы, которые выдержат более высокие температуры, чем PLA. Для меня предпочтительнее напечатать эту часть, а не печатать ее на машинке ради крайнего срока. Мне также было интересно, существует ли какой-либо рисунок заполнения, плотность заполнения или другие структурные параметры печати, которые помогли бы укрепить печатную деталь от хрупкости при воздействии таких низких температур.

@John Marangola, 👍1

Обсуждение

Какие пластмассы, о которых вы уже знаете, могут выдерживать холодное впитывание, которое вы описываете? Возможно, термореактивные материалы, а не термопласты (что предполагает печать SLA, а не FDM)?, @Zeiss Ikon

Знаете ли вы термореактивный материал, с которым было бы полезно поэкспериментировать для проверки этих ограничений при низких температурах?, @John Marangola

Не навскидку, просто изучаю варианты. Я не работаю в криогенике, я ремонтирую электроинструменты. Я подумал, что, возможно, можно было бы просто изучить свойства различных пластмасс, как мы делали с "Резиновой Библией" - руководством CRC-когда я учился в колледже ~40 лет назад., @Zeiss Ikon

Конечно, сталь работает лучше, чем пластик, когда она очень холодная., @Perry Webb

@PerryWebb На самом деле большинство сталей становятся очень хрупкими при охлаждении, даже при температуре значительно выше температуры жидкого азота. Зафиксированы случаи вызванной холодом хрупкости, приводящей к разрушению строительных конструкций (в стадии строительства) при довольно обычных зимних температурах наружного воздуха., @Zeiss Ikon

Верно, но даже хрупкая сталь намного прочнее пластика, если вы не колотите по ней молотком или не сгибаете ее. Если и сталь, и пластик станут хрупкими, пластик сломается первым. Поместите стальной шарик из подшипника и резиновый или пластиковый шарик в жидкость N2, затем бросьте их на пол, чтобы посмотреть, какой из них сломается первым., @Perry Webb

Другой пример: стальная мусорная корзина обычно содержит LN2 нормально, но пластиковая мусорная корзина обычно трескается, если ее наполнить LN2. Тефлон имеет тенденцию хорошо держаться при температуре LN2. Из него получились бы хорошие подшипники, но слишком скользкие для шкивов и с трудной температурой плавления для печати., @Perry Webb

Да, было бы идеально обработать деталь из стали, однако гораздо проще распечатать ее для целей прототипирования., @John Marangola

2 ответа

Лучший ответ:

▲ 0

Вы могли бы попробовать PETG. Лабораторное оборудование PETG работает до -70, и есть видеоклип, в котором ПЭТ-бутылка, наполненная жидким азотом, выдерживает значительное давление. Но для какого бы материала ни использовался, термоциклирование может быть проблемой.

17 июн 21, @user3324888

Добро пожаловать в компанию 3D Printing SE и благодарим вас за ваш вклад. Когда у вас появится возможность, пожалуйста, пройдите [экскурсию], чтобы понять, как работает сайт и чем он отличается от других., @agarza

Спасибо за предложение-я попробую. К сожалению, для моих целей соответствие-70C по сути бессмысленно для меня (конечно, если предположить, что вы не имели в виду 70 тысяч). Температуры, о которых я говорю, на порядок ниже ~ -459,67 С. Я уверен, что термоциклирование является потенциальной проблемой, которая может привести к усталостным характеристикам материала., @John Marangola

@*Zeiss Ikon* · Accepted Answer · 2021-06-17 14:42-00:00

Я нашел эту статью, которая, по-видимому, предполагает, что PTFE является хорошим выбором пластика для криогенной среды. Я читал, что для принтеров FDM доступны нити из ПТФЭ, хотя есть некоторые предостережения. Во-первых, вам понадобится цельнометаллический хотенд; достаточно тепла, чтобы расплавить нить из ПТФЭ, расплавит направляющую нити из ПТФЭ, если она соприкасается с соплом. Во-вторых, вам, вероятно, потребуется отредактировать встроенное ПО вашего принтера, чтобы разрешить печать при требуемых высоких температурах. В-третьих, может потребоваться некоторое тестирование, чтобы определить, будет ли ПТФЭ с печатью FDM соответствовать вашим механическим потребностям (прочность на сдвиг, адгезия слоев и т.д.), И, в-четвертых, вам может потребоваться необычная поверхность для сборки, поскольку полимеры, используемые для многих существующих поверхностей, не выдерживают температур, необходимых для адгезии к столу.

Наконец, как и в случае с направляющей трубкой из ПТФЭ, контактирующей с соплом, при требуемых температурах необходимо знать и принимать меры предосторожности против образования газов при плавлении ПТФЭ.