TPM3D הכריזה כי אבקת הניילון 12 שלה, הממולאת בזכוכית, Precimid1171 GF30 FR שחור, המשמש בייצור תוספי סינטור לייזר סלקטיבי (SLS), השיג דירוג UL94 5VA, הסיווג הגבוה ביותר בתקן דליקות UL 94 עבור חומרים פולימריים.
התוצאה מייצגת התקדמות טכנית עבור הדפסת תלת-ממד SLS ביישומים הדורשים עמידות בפני להבה, יציבות תרמית ועמידה בתקנות, כולל מכשירי חשמל ביתיים, כלי רכב חשמליים (EV) ואלקטרוניקה לרכב.
חומרי SLS ביישומים קריטיים לבטיחות
הדפסת תלת-ממד SLS נמצאת בשימוש נרחב לאב-טיפוס פונקציונלי ולייצור בנפח נמוך בזכות זרימת העבודה ללא כלים, היכולת לייצר גיאומטריות מורכבות ומחזורי איטרציה קצרים יחסית.
עם זאת, בתעשיות מפוקחות, אימוץ ייצור תוספי מבוסס פולימרים הוגבל על ידי אילוצי חומרים, במיוחד מבחינת ביצועי מעכבי בעירה.
סיווג UL94 5VA מטפל במגבלה זו בכך שהוא מאפשר לחלקי פולימר המיוצרים באופן אדיטיבי לעמוד ברמת עמידות האש הגבוהה ביותר המוגדרת בתקן UL 94.
UL94 5VA: הגדרה ותנאי בדיקה
תקן UL 94 הוא שיטת בדיקת דליקות פולימרים נפוצה. הוא מסווג חומרים מ-HB דרך V-2, V-1 ו-V-0, כאשר 5VB ו-5VA מייצגות את הקטגוריות המחמירות ביותר.
בעוד ש-V-0 מעריך התנהגות כיבוי עצמי, 5VA דורש עמידות בפני שריפה תחת בדיקת להבה של 500W המופעלת על דגימות שטוחות.
במילים פשוטות:
- V-0: החומר נכבה מעצמו בתוך מגבלות זמן מוגדרות
- 5VA: החומר אינו נשרף תחת חשיפה ללהבה באנרגיה גבוהה
הבחנה זו רלוונטית ליישומים כגון בתי סוללה, רכיבים חשמליים במתח גבוה ומערכות חשמל ללא השגחה, שבהם יש למזער את התפשטות הלהבה.
קריטריונים כלליים לבדיקה (מבחן אופקי HB | חל על כל הדירוגים)
| מצב מבחן | קצב שריפה | דרגת דליקות |
|---|---|---|
| עובי הדגימה: 3–13 מ"מ | ≤40 מ"מ לדקה | HB |
| עובי הדגימה: <3 מ"מ | ≤75 מ"מ לדקה | HB |
| הלהבה כבתה לפני סימן הייחוס (אורך מד 25~100 מ"מ) | =0 מ"מ/דקה | HB |
קריטריונים לבדיקת בעירה אנכית (בדיקת להבה אנכית V‑0 / V‑1 / V‑2)
| מצב מבחן | V‑0 | V‑1 | V‑2 |
|---|---|---|---|
| זמן לאחר הדלקת להבה אחת (שניות) | ≤ 10 | ≤ 30 | ≤ 30 |
| זמן הצתה מצטבר כולל לאחר הדלקה על פני 10 הצתה (שניות) | ≤ 50 | ≤ 250 | ≤ 250 |
| זמן משולב של להבת אחרית הלהבה + זמן הדלקה לאחר יישום להבה שנייה (ים) | ≤ 30 | ≤ 60 | ≤ 60 |
| טפטופים בוערים מציתים מחוון כותנה | לא | לא | יש |
| להבה מתפשטת אל מהדק הדגימה (שחיקה מלאה של הדגימה) | לא | לא | לא |
קריטריונים לבדיקה אנכית בדרגה גבוהה (בדיקת להבה בעוצמה גבוהה 5VA / 5VB)
| מצב מבחן | 5VA | 5VB |
|---|---|---|
| להבה נוספת + הזרקת להבה לאחר 5 יישומים של להבה לכל דגימה (ים) | ≤ 60 | ≤ 60 |
| טפטופים בוערים מציתים מחוון כותנה | לא | לא |
| חדירה מלאה דרך חור הדגימה (<3 מ"מ עובי) | לא | יש |
סקירת חומרים: Precimid1171 GF30 FR BLK
Precimid1171 GF30 FR BLK הוא אבקת PA12 מחוזקת בסיבי זכוכית ב-30% מיועד לייצור תוספי SLS.
החומר משלב תכונות מעכבות בעירה עם חיזוק מכני כדי להשיג איזון בין:
- נוּקְשׁוּת
- התנגדות תרמית
- יציבות מימדית
מאפייני מפתח כוללים:
- עמידות בעירה UL94 5VA
- פורמולה ללא הלוגן העומדת בדרישות RoHS, REACH ו-POPs
- טמפרטורת הסטת חום עד 170°C (0.45 MPa)
- תאימות עם גיאומטריות מורכבות המיוצרות באמצעות SLS ללא כלים
החומר מיועד לחלקי קצה פונקציונליים ביישומים תעשייתיים מוסדרים.
מפרט טכני של Precimid1171 GF30 FR BLK
| תכונות מכאניות | שיטת בדיקה | מטרי |
| צבע חלק | חזותי | אפר שחור |
| צפיפות | DIN 53466 | 1.25 g / cm³ |
| הארכה בשעה הפסקה | ASTM D638 | 2.6% |
| חוזק גמיש | ASTM D790 | 63 מגפ"ס |
| מודולוס גמיש | ASTM D790 | 2,800 מגפ"ס |
| טמפרטורת סטיית לב 0.45MPa | ASTM D648 | 170 ℃ |
| טמפרטורת סטיית לב 1.82MPa | ASTM D648 | 133 ℃ |
| חוזק מתיחה | ASTM D638 | 40 מגפ"ס |
| מודול מתיחה | ASTM D638 | 3,500 מגפ"ס |
| חוזק פגיעה של IZOD עם חריץ | ASTM D256 | 18 ג'ון/מ' |
| חוזק פגיעה של IZOD ללא חריץ | ASTM D256 | 82 ג'ון/מ' |
סביבת רגולציה
הביקוש לפולימרים הנדסיים מעכבי בעירה ממשיך לעלות ככל שדרישות הרגולציה הופכות מחמירות יותר.
באיחוד האירופי, המסגרות הרלוונטיות כוללות:
- הגבלות על חומרים מסוכנים בהוראת RoHS
- תקנת REACH, כולל רשימת חומרים מועמדים ל-SVHC העולה על 250 חומרים נכון לשנת 2026
- דרישות בטיחות מוצר עבור ציוד חשמלי ואלקטרוני
תקנות אלו הגבירו את הדרישות למעקב אחר חומרים, תאימות כימית וביצועי בטיחות תרמית לטווח ארוך.
תוצאות בדיקה UL 94:2024
Precimid1171 GF30 FR BLK נבדק על ידי מעבדות צד שלישי בהתאם ל- UL 94:2024, באמצעות בדיקת להבה אנכית של 500W על דגימות בעובי 10 מ"מ.
התוצאות כוללות:
- זמן הדלקה כולל של להבה נוספת וזמן הדלקה לאחר הדלקה מתחת ל-60 שניות
- אין שריפה של דגימות
- אין הצתה של חומר אינדיקטור כותנה
החומר עומד בדרישות של סיווג UL94 5VA.
יישומים במגזרים תעשייתיים
השילוב של מעכב בעירה, חיזוק סיבי זכוכית ויכולת ייצור SLS מאפשר שימוש במספר מגזרים:
מכשירי חשמל לבית
מתגים, מחברים, בתי מנוע ורכיבים מבניים במערכות חימום וקירור.
רכבים חשמליים (EVS)
מבנים פנימיים של חבילות סוללות, מעטפות ממסר מתח גבוה, רכיבי בידוד של פסי צבירה וחלקי מערכת טעינה.
אלקטרוניקה לרכב
מעטפות של ECU, מארזי חיישנים, תיבות נתיכים ומערכות מחברים החשופות לטמפרטורות גבוהות.
ציוד תעשייתי
בתי מפסקים, רכיבי מתגים וחלקי בידוד לייצור בנפח נמוך.
יישומי תעופה וחלל
רכיבים פנימיים קלים ואבות טיפוס פונקציונליים הדורשים עמידות בפני להבה.
שיקולי ייצור SLS
כאשר משתמשים בו עם מערכות TPM3D SLS כגון פלטפורמת P360ה-Precimid1171 GF30 FR BLK תומך בתהליך עבודה שמבטל את דרישות הכלים.
היתרונות העיקריים כוללים:
- ייצור דיגיטלי ישיר לחלק (CAD לחלק)
- איחוד של גיאומטריות מורכבות לבניית אלמנטים בודדים
- שימוש חוזר באבקה להפחתת בזבוז חומרים בייצור בנפח נמוך
סיכום
סיווג UL94 5VA מרחיב את היישומים הפוטנציאליים של הדפסת תלת-ממד SLS לסביבות עם דרישות בטיחות מחמירות מפני להבות.
על ידי שילוב של חיזוק סיבי זכוכית, ביצועים תרמיים משופרים ועמידות גבוהה בפני להבה, Precimid1171 GF30 FR BLK מאפשר ייצור של רכיבי פולימר פונקציונליים עבור תעשיות מוסדרות שבהן ביצועי בטיחות הם קריטיים.
TPM3D ממשיכה לפתח מערכות חומרי SLS לתמיכה ביישומי ייצור תוסף תעשייתי הדורשים ביצועים מכניים ותרמיים מאומתים.
