Posljednjih godina tehnologija 3D ispisa svjedočila je izvanrednom napretku, revolucionirajući različite industrije omogućujući stvaranje složenih i prilagođenih objekata. Kako upotreba 3D -tiskanih materijala postaje sve raširenija, potreba za točnim i pouzdanim metodama ispitivanja tvrdoće značajno je porasla. Jedan takav instrument koji je korišten za ispitivanje tvrdoće u različitim materijalima je ispitivač tvrdoće Barcol. U ovom ćemo blogu istražiti može li se ispitivač tvrdoće Barcol učinkovito koristiti za testiranje tvrdoće 3D -tiskanih materijala.
Razumijevanje ispitivača tvrdoće Barcola
Barcol ispitivač tvrdoće dobro je utvrđen instrument u području ispitivanja materijala. On mjeri tvrdoću uvlačenja materijala pomoću kalibriranog uvlačenja opruge. Uvlaka je prisiljena na materijal, a dubina prodora povezana je s vrijednošću tvrdoće. Postoje dvije glavne vrste ispitivača tvrdoće Barcol dostupne od naše tvrtke:Digitalni zaslon BARCOL Ispitivač tvrdoćeIZaslon za prikaz zaslona barkol.
Model digitalnog zaslona nudi precizne i jednostavne - za čitanje vrijednosti tvrdoće, s naprednim značajkama kao što su mogućnosti pohrane podataka i prijenosa. S druge strane, model prikaza biranja pruža tradicionalniji i jasniji način čitanja tvrdoće, što se često preferira u nekim industrijskim okruženjima.
Karakteristike 3D - tiskanih materijala
3D - tiskani materijali dolaze u širokom rasponu vrsta, uključujući plastiku, metale, keramiku i kompozite. Svaki materijal ima svoj jedinstveni skup svojstava koji mogu utjecati na njegovu tvrdoću.
Plastični 3D - tiskani materijali su među najčešće korištenim. Oni se mogu ispisati pomoću različitih procesa kao što su spojeno modeliranje taloženja (FDM), stereolitografija (SLA) i selektivno lasersko sintering (SLS). Tvrdoća plastičnih 3D ispisanih dijelova može varirati ovisno o faktorima poput vrste plastične smole, parametara ispisa (poput visine sloja, brzine ispisa i temperature) i prisutnosti aditiva.
Metalni 3D - tiskani materijali, proizvedeni metodama poput Fuzije praška (PBF) ili izravnog taloženja energije (DED), također imaju različite karakteristike tvrdoće. Mikrostruktura metalnih 3D ispisanih dijelova, na koje utječe postupak ispisa i tretmana nakon obrade, igra ključnu ulogu u određivanju njihove tvrdoće.
Prikladnost ispitivača tvrdoće Barcol za 3D - tiskane materijale
Prednosti
- Svestranost: Ispitivač tvrdoće barkola može se koristiti na širokom rasponu materijala, uključujući mnoge vrste plastike i neke meke metale. Zbog toga je potencijalno pogodan za testiranje tvrdoće različitih 3D -tiskanih materijala. Na primjer, u slučaju 3D ispisanih plastičnih dijelova koji se koriste u potrošačkim proizvodima, ispitivač tvrdoće Barcol može brzo dati naznaku otpornosti materijala na uvlačenje.
- Prenosivost i jednostavnost upotrebe: BARCOL ispitivači tvrdoće relativno su prenosivi i jednostavni za rad. To je prednost pri testiranju 3D -tiskanih dijelova, jer omogućava testiranje na mjestu bez potrebe za velikom i složenom opremom za testiranje. Na primjer, ako proizvođač želi brzo provjeriti tvrdoću 3D -tiskanog prototipa tijekom proizvodnog procesa, ispitivač tvrdoće Barcol može se lako prenijeti na proizvod proizvodnje.
- Ne -destruktivno testiranje: U većini slučajeva ispitivač tvrdoće barkola vrši nerazanično testiranje. Ovo je važno za 3D -ove ispisane dijelove, posebno one koje je skupo ili teško reproducirati. Ne -destruktivni test omogućava da se dio testira, a zatim se još uvijek koristi u svoju namjeru ako ispunjava zahtjeve tvrdoće.
Ograničenja
- Kompatibilnost materijala: Iako se ispitivač tvrdoće Barcol može koristiti na mnogim materijalima, možda nije prikladan za sve 3D tiskane materijale. Na primjer, izuzetno tvrdi metali ili krhka keramika možda se ne mogu točno testirati pomoću Barcol metode. Umanjivač ispitivača tvrdoće barkola možda neće moći učinkovito prodrijeti u te tvrde materijale ili test može uzrokovati pucanje ili drugo oštećenje uzorka.
- Zahtjevi za završnu obradu i debljinu: Na točnost ispitivača tvrdoće barkola može utjecati na površinsku završnu obradu i debljinu tiskanog dijela 3D. Gruba ili neravnomjerna površina može dovesti do nedosljednih rezultata ispitivanja, jer uvlačenje ne može uspostaviti pravilan kontakt s materijalom. Uz to, ako je 3D -tiskani dio previše tanak, udubljenik može prodrijeti kroz dio ili na njih utjecati temeljni supstrat, što rezultira netočnim mjerenjima tvrdoće.
Čimbenici koji utječu na točnost ispitivanja tvrdoće barkola na 3D - tiskanim materijalima
- Parametri ispisa: Kao što je spomenuto ranije, parametri tiskanja 3D -tiskanih materijala mogu značajno utjecati na njihovu tvrdoću. Na primjer, u plastičnim dijelovima ispisanim FDM -om, veća visina sloja može rezultirati poroznijem poroznom strukturom, što može dovesti do nižih vrijednosti tvrdoće. Kada koristite BARCOL ispitivač tvrdoće, važno je razmotriti ove faktore povezane s tiskanjem i osigurati da se rezultati ispitivanja ispravno tumače.
- Post - obrada tretmana: Tretmani za obradu poput žarenja, poliranja ili premaza također mogu promijeniti tvrdoću 3D -tiskanih materijala. Ako je 3D -tiskani dio podvrgnut obradi, ispitivač tvrdoće barkola treba koristiti za testiranje konačnog, tretiranog materijala kako bi se dobili točne vrijednosti tvrdoće.
- Mjesto uzorkovanja i testiranja: Mjesto na kojoj se test tvrdoće izvodi na 3D -tiskanom dijelu također može utjecati na rezultate. Različita područja 3D ispisanog dijela mogu imati različite vrijednosti tvrdoće zbog varijacija u procesu ispisa, kao što su razlike u brzini hlađenja ili raspodjele materijala. Stoga je važno poduzeti više mjerenja na različitim mjestima na dijelu i izračunati prosječnu vrijednost tvrdoće za točnije rezultate.
Studije slučaja
3D - tiskani plastični dijelovi
Mali proizvođač skale 3D -tiskanih plastičnih kućišta za elektroničke uređaje želio je osigurati tvrdoću njihovih proizvoda ispunjene potrebnim standardima. Koristili su aDigitalni zaslon BARCOL Ispitivač tvrdoćeza testiranje tvrdoće njihovih 3D -tiskanih dijelova. Uzimajući više mjerenja na različitim mjestima na svakom dijelu, oni su uspjeli dobiti pouzdane vrijednosti tvrdoće. Rezultati su pokazali da je tvrdoća 3D ispisanih plastičnih dijelova bila konzistentna u prihvatljivom rasponu, što ukazuje da proces proizvodnje proizvodi dijelove dobre kvalitete.
3D - tiskane metalne komponente
Tvrtka specijalizirana za 3D -ove komponente metala za zrakoplovne aplikacije bila je zainteresirana za korištenje Barcol testera tvrdoće za brzo procjenu tvrdoće svojih dijelova tijekom proizvodnog procesa. Međutim, otkrili su da za neke metalne legure visoke čvrstoće, ispitivač tvrdoće barkola nije mogao dati točne rezultate. Umanjivač nije mogao učinkovito prodrijeti u površinu tvrdog metala, a rezultati ispitivanja bili su nedosljedni. U ovom su slučaju morali koristiti druge metode ispitivanja tvrdoće, kao što su testovi tvrdoće Rockwell ili Vickers, za preciznija mjerenja.
Zaključak
BARCOL ispitivač tvrdoće može biti koristan alat za testiranje tvrdoće mnogih 3D tiskanih materijala, posebno plastike i nekih mekih metala. Njegova svestranost, prenosivost i ne -destruktivne mogućnosti testiranja čine ga vrijednom opcijom u određenim situacijama. Međutim, također ima ograničenja, posebno kada su u pitanju izuzetno tvrdi materijali i dijelovi sa specifičnim zahtjevima za završnom obradom i debljinom.
Kada se razmatra korištenje barkolskog ispitivača tvrdoće za 3D -tiskane materijale, važno je pažljivo procijeniti vrstu materijala, površinsku završnu obradu i debljinu dijela. Uz to, više mjerenja treba poduzeti na različitim mjestima na dijelu kako bi se osigurale točne i pouzdane rezultate.
Ako ste uključeni u proizvodnju ili upotrebu 3D -tiskanih materijala i zainteresirani ste za testiranje tvrdoće, naša tvrtka nudi niz ispitivača tvrdoće Barcol, uključujući iDigitalni zaslon BARCOL Ispitivač tvrdoćeIZaslon za prikaz zaslona barkol. Spremni smo vam pomoći u odabiru najprikladnijeg ispitivača za vaše specifične potrebe. Kontaktirajte nas za više informacija i započeli raspravu o nabavi.
Reference
- ASTM D2583 - 13 (2019), Standardna metoda ispitivanja za tvrdoću barkola krute plastike i ojačanu plastiku.
- ISO 2039 - 1: 2001, Plastika - Određivanje tvrdoće - Dio 1: Metoda uvlačenja lopte.
- ASM priručnik Volumen 4A: Toplodno liječenje čelika.