Apium P220
Ein industrieller 3D-Drucker für Hochleistungskunststoffe mit höchster Bauteilqualität
3D-Druck von PEEK | CFR PEEK | PEKK | PEI | …
Als einziger Drucker kann der P220 sowohl reines PEEK in hoher Kristallinität als auch karbonfaserverstärktes PEEK mit bis zu 30% Faseranteil drucken.
Besondere Polymere brauchen besondere Verarbeitung
Hochleistungskunststoffe besitzen außergewöhnliche mechanische und thermische Eigenschaften. Allerdings gibt es beim 3D-Druck von PEEK und ähnlichen Materialien auch einige Herausforderungen.
Was möchte ich?
Ein voll auskristallisiertes Bauteil, hohe Oberflächenqualität und gute Schichthaftung.
Was wird benötigt, um dies zu erreichen?
Um ein voll auskristallisiertes Bauteil und eine gute Schichthaftung zu erlangen, wird für den 3D-Druck von Hochleistungskunststoffen deutlich mehr Energie in den obersten Schichten benötigt, als bei herkömmlichen Materialien. Diese zusätzliche Energie in Form von Wärme kann auf verschiedene Arten eingetragen werden. Wir stellen hier die drei üblichen Methoden vor.
Apium Adaptive Heating System
(Apium P220)
Es wird nur dort Energie eingebracht, wo sie auch benötigt wird – in den obersten Schichten. Dies erreichen wir, indem wir dicht über der Druckoberfläche ein Zonenheizer anbringen, welcher einen heißen Luftfilm ausbildet.
Die Besonderheit? Wir erreichen ein komplett auskristallisiertes Bauteil mit gleichzeitig sehr guter Oberflächenqualität und guter Schichthaftung. Diese drei Zielgrößen gleichzeitig zu erfüllen, ist so mit keiner anderen Methode möglich. Ausserdem ist unser Verfahren, durch den relativ kleinen Heizbereich, äußerst agil und energiesparend.
Oberflächenqualität | Toleranzen
Für eine gute Oberflächenqualität und enge Toleranzen ist es wichtig, dass das Bauteil in den unteren Bereichen steif bleibt, um Mikrobewegungen während des Drucks zu vermeiden. Diese Steifigkeit wird erreicht, indem wir knapp unterhalb der Erweichungstemperatur (Tg) des Druckmaterials bleiben.
Lediglich in den obersten Schichten liegen die Temperaturen oberhalb Tg. Dies wird für eine gute Schichthaftung benötigt.
Der Zonenheizer ist im Vergleich zu einer Bauraumheizung sehr agil und schnell auf jeden gewünschten Zustand einzuregeln. Dadurch können wir kleine Details drucken, ohne dass diese verschmieren.
Beheizter Bauraum 120°C – 220°C
(3D-Drucker in oberen Preisklassen)
Der gesamte Bauraum wird auf Temperaturen bis zu 220°C aufgeheizt. Durch die hohen Temperaturen ist ein komplett auskristallisiertes Bauteil und gute Schichthaftung möglich. Allerdings fällt die Oberflächenqualität bei diesem Verfahren deutlich schlechter aus.
Die große thermische Masse, welche vor jedem Druck aufgeheizt werden muss, führt zu langen Aufheizzeiten und einem hohen Energieverbrauch. Des Weiteren haben die hohen Temperaturen im Bauraum schlechte Auswirkungen auf Lager und andere mechanische Komponenten.
Oberflächenqualität | Toleranzen
Die Temperaturen im gesamten Bauteil liegen weit über dem Erweichungspunkt (Tg) des Bauteils. Dadurch verliert das Material an Steifigkeit und durch die Bewegungen des Druckkopfes werden Mikrobewegungen erzeugt. Diese führen zu einer Verringerung der Oberflächenqualität.
Des Weiteren kann es zu lokalen Überhitzungen kommen, welche ein Verschmieren kleinerer Details bewirken.
Beheizter Bauraum 60°C – 120°C
(3D-Drucker in unteren Preisklassen)
Auch hier wird der gesamte Bauraum auf bis zu 120°C aufgeheizt. Durch die deutlich niedrigeren Temperaturen kühlt das Bauteil zu schnell ab und kann so nicht vollständig auskristallisieren. Es kommt zu amorphen Phasen im Bauteil. Diese erkennt man an ihren dunklen Verfärbungen.
Die amorphen Phasen wirken sich negativ auf die mechanische, chemische und thermische Einsetzbarkeit der Bauteile aus und müssen durch einen zusätzlichen Arbeitsschritt nachkristallisiert werden.
Oberflächenqualität | Toleranzen
Das Bauteil wird nach dem Druckprozess in einem Ofen ausgelagert. Dabei kommt es zu einer Umwandlung der amorphen Phasen hin zu einer kristallinen Stuktur.
Dieser Prozess bewirkt eine Änderung der Dichte und es kommt zu Verzug im Bauteil. Besonders bei komplexeren Geometrien ist dieser Effekt stark ausgeprägt.
Eine schlechte Maßhaltigkeit ist somit bei dieser Methode nicht zu vermeiden.
Das Apium Adaptive Heating System vereinigt die Vorteile aus den anderen beiden Verfahren. Es wird nur in den Bereichen geheizt, in denen es sinnvoll ist. Die anderen Bereiche bleiben kälter, um eine ausreichende Steifigkeit zu gewährleisten. Dies führt zu einer bestmöglichen Bauteilqualität.
| Apium Adaptive Heating System | Beheizter Bauraum – 120°C bis 220°C | Beheizter Bauraum – 60°C bis 120°C | |
| Energieverbrauch | + | – | – |
| Schichthaftung | + | + | + |
| Oberflächenqualität | + | – | + |
| Toleranzen | Maßhaltigkeit | + | + | – |
| Drucken von kleinen Details | + | – | + |
| Zeitfaktor (Aufheizen, Anzahl Arbeitsschritte) | + | – | – |
P220 Features
Beste Bauteiltoleranzen
Das patentierte Adaptive Heizsystem analysiert die Druckgeometrie und passt die Heizleistung so an, dass immer ein optimaler Energieeintrag erfolgt. Ohne thermische Nachbehandlung erhalten Sie noch feinere Details und die Einhaltung enger Toleranzen. Durch die hohe Steifigkeit und Festigkeit lassen sich selbst Prägeformen für Aluminium- und Edelstahlbleche drucken.
Neue Extrusionstechnologie
Unser Extruder wurde mit Blick auf Flexibilität und Robustheit entwickelt. Die im Vergleich zum Vorgänger vierfach höhere Vorschubkraft ermöglicht die Verarbeitung von faserverstärkten Hochleistungspolymeren mit hohem Füllgrad. Die speziell konzipierte Filamentführung automatisiert den Lade- und Entladevorgang.
Überwachter Druckvorgang
Durch die Integration eines Kamerasystems, einer Temperaturaufzeichnung sowie der Verwendung von Servomotoren, wird der Druckprozess kontinuierlich überwacht. Dadurch kann der Drucker selbstständig bei auftretenden Abweichungen eingreifen.
Reproduzierbarkeit
Integrierte Kalibrierungsroutinen garantieren gleichbleibende Bauteilqualität. Die Software informiert automatisch über anfallende Wartungsarbeiten und leitet Schritt für Schritt durch die Prozeduren.
Dokumentation & Sicherheit
Alle wichtigen Parameter eines Druckvorgangs werden automatisch in einem PDF-Protokoll zur Verfügung gestellt. Die integrierte Benutzerverwaltung verhindert ungewollten Zugriff. Zu Ihrer Datensicherheit haben wir auf Cloud-basierte Lösungen verzichtet.
Integrierte Software
Die Steuerungssoftware ist speziell auf unsere Drucker-Hardware angepasst und für die Verarbeitung von Hochleistungspolymeren optimiert. Eine intuitive Benutzerschnittstelle ermöglicht die einfache Bedienung des Druckers. Sie können Druckaufträge verwalten und jederzeit den Status des Druckers abfragen.
Innovative Materialien
Das offene System erlaubt die Verwendung weiterer Materialien, die nicht im Produktportfolio von Apium erhältlich sind. Der P220 ermöglicht zudem die Verarbeitung von Sintermetall-Filamenten.
Technischer Support
Unsere Serviceabteilung schult Sie in der Handhabung ihres Druckers. Auch danach stehen wir Ihnen für Fragen rund um den Drucker und zu sonstigen Herausforderungen des 3D-Drucks zur Verfügung.
Bauraumgröße
205 x 155 x 150 mm
Größe
850 x 685 x 675 mm
Düsendurchmesser
0,2 – 0,8 mm
Schichtstärken
0,05 – 0,6 mm
Wandstärke
> 250 µm
Druckkopf-Temperatur
Bis 540°C
Adaptives Heizsystem
Bis 180°C
Druckbett-Temperatur
Bis 160°C
Druckbett-Material
Borosilikat-Glas
Geräuschemission
< 55 dB(A)
Materialextrusion (FFF) 3D-Drucktechnologie
Das additive Schmelzschichtverfahren (auch als Fused Filament Fabrication or Fused Deposition Modeling bekannt) ist eine 3D-Drucktechnologie, mit der thermoplastische Materialien in Filamentform verarbeitet werden, um dreidimensionale Objekte zu fertigen. Das Filament, auf einer Spule gelagert, wird durch einen sich bewegenden Druckkopf (Extruder) eingezogen und erhitzt. Anschließend wird das geschmolzene Material aus der Düse gepresst und somit das Modell Schicht für Schicht aufgebaut. Der gesamte Druckprozess ist computergesteuert, wodurch die notwendige Prozesskontrolle für hochwertige Objekte garantiert wird.
Software ist eine Stärke von Apium
Die Software ist eine der Kernkompetenzen von Apium. Mit der Benutzerschnittstelle auf dem Drucker-Touchpad ermöglicht Apium dem Anwender die einfache und effiziente Bedienung. Spezielle Service- und Wartungsfunktionen erleichtern den täglichen Umgang mit dem Drucker und erlauben einen detaillierten Zugriff auf alle Einstellungen. Mit Hilfe der Web-Interface-Anwendung ist es einfach, Druckprozesse mit der integrierten Kamera vom Arbeitsplatz aus zu überwachen und den Drucker über das Netzwerk zu verwalten.
Häufig Gestellte Fragen
Welche Materialien unterstützt der Apium P220?
Die Apium P220 Serie unterstützt eine Vielzahl von amorphen und teilkristallinen Thermoplasten von ABS, PP, PVDF, PEI, PEEK, Carbon Fiber Reinforced PEEK bis hin zu metallhaltigen Filamenten wie beispielsweise Edelstahl (316L). Das System ermöglicht es dem Endverbraucher seine bevorzugten Materialien zu drucken.
Geometrische Herausforderungen
Die erweiterte Parametersteuerung ermöglicht vielfältige Druckparameter für anspruchsvolle Geometrien in einem einzelnen Bauteil. Diese einzigartige Fähigkeit überwindet die meisten geometrischen Herausforderungen.
Apium P220 materialoptimierte Prozessparameter
Die auf dem Apium P220 laufende Steuerung erkennt die Materialart und verfolgt die verbrauchte Menge. Wenn der Apium P220 erkennt, dass ein Apium-Material geladen wird, passt er die Einstellungen automatisch an das Materialprofil von Apium an und ermöglicht es Ihnen, die optimalen Prozessparameter für qualitativ hochwertige Ergebnisse zu verwenden.
Extrudertechnologie des Apium P220
Die fortschrittliche Extrudertechnologie von Apium ermöglicht die Verarbeitung von Verbundwerkstoffen, verstärkten und reinen Materialien. Unser Advanced-Extruder kann Materialien verarbeiten, die einen höheren Anteil an Kohlefaser oder Glasfaser enthalten, wie beispielsweise 30% kohlefaserverstärktes PEEK.
Service und Support
Apium ist führend auf dem Gebiet der additiven Fertigung mittels Materialextrusion von Hochleistungswerkstoffen auf Polymerbasis. Die Experten von Apium führen Sie durch Ihre spezifischen Anwendungs- und Geschäftsanforderungen. Wir vermitteln unser Wissen im additiven Denken und verbessern das Design, die Leistung und die Druckfähigkeit Ihrer Anwendung. Vermeiden Sie Trial-and-Error-Lernen und sparen Sie Zeit und Kosten mit Apium Trainings.
Beschaffung der Apium P220 Serie
Die 3D-Drucker und Filamente der Apium P220 Serie können entweder direkt bei Apium oder bei offiziellen Händlern von Apium erworben werden. Um ein Angebot zu erhalten, kontaktieren Sie bitte die Apium-Experten oder suchen Sie hier einen lokalen Partner.
Beschaffung des Apium Filament Trockners
Neben dem 3D-Drucker der Apium P220-Serie liefert Apium auch den Apium Filament Trockner. Der Trockner reduziert feuchtigkeitsbedingte Fehler und erhöht die Druckqualität deutlich.
Direkt zu Ihrem eigenen Apium P220 Series
Erfahren Sie mehr über die umfangreichen Möglichkeiten, welche die Apium P220-Serie bietet und stärken Sie Ihre Lieferkette mit den Vorteilen der Additiven Fertigung.
Apium P220 unter den besten professionellen 3D-Druckern (PEEK und Ultem™)
Aniwaa wählt Apium P220 zu den besten professionellen 3D-Druckern für PEEK und Ultem™. Mit einer monatlichen Anzahl von über 200.000 Besuchern ist Aniwaa die größte Vergleichsplattform für professionelle 3D-Drucker und aufkommende Technologien. Das Onlineportal krönt...
Hilfe bei 3D-Druckfehlern – Wie löst man typische 3D Druckprobleme?
Apium hilft Ihnen, die Herausforderungen des FFF 3D-Drucks von Hochleistungskunststoffen zu meistern und somit 3D Druckprobleme zu eliminieren. Im Bereich der Additiven Fertigung (AM) ist das additive Schmelzschichtverfahren (FFF) nach wie vor die am weitesten...