Filamet Titanio 64-5
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Filamet Titanio 64-5

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Filamet™ titanio 64-5 de The Virtual Foundry (TVF) es un filamento innovador compuesto por un 80 % de metal y el resto por PLA. The Virtual Foundry es una empresa americana formada por grandes expertos en el sector del metal fundido, que trabajan constantemente desde 2014 para mejorar y hacer crecer su gama de filamentos y accesorios para la impresión 3D FDM de metal. Sus productos están orientados a resolver y simplificar problemas a través de innovadores materiales metálicos para impresoras 3D FDM de cualquier tipo.

Engranaje fabricado con cobre sin sinterizar

Imagen 1: Engranaje fabricado con Titanio 64-5 sin sinterizar. Fuente: Saphire

El titanio 64 o titanio grado 5 es una aleación de titanio con un 6% de aluminio y un 4% de vanadio. Se trata de la aleación de titanio más empleada gracias a su elevada resistencia mecánica, bajo peso y elevada resistencia a la corrosión. Es significativamente más resistente que el titanio puro y puede ser tratado térmicamente y soldado, lo que facilita también su sinterizado.

Tiene también una resistencia a la temperatura elevada, soportando temperaturas de trabajo de hasta 400 ºC en continuo.

Su principal aplicación es en elementos estructurales para el sector aeronáutico, así como en la fabricación de implantes médicos.

The Virtual Foundry ha sido la empresa pionera en desarrollar los filamentos metálicos para impresión 3D después de muchos años de investigación y desarrollo. La gran ventaja competitiva desarrollada es que para obtener las piezas metálicas puras solo es necesario imprimir la pieza y sinterizarla en un horno. Otros fabricantes que han tratado de desarrollar filamentos metálicos necesitan hacer un proceso adicional (previo al sinterizado en el horno): el debinding, un proceso químico para separar los polímeros aglutinantes del metal.  Por tanto, se puede concluir que The Virtual Foundry es el pionero y el referente en la impresión 3D FDM metálica, al obtener un proceso medianamente sencillo con unos resultados nunca vistos hasta el momento en el mundo de la fabricación metálica.

Actualmente, una gran lista de sectores de la industria están empleando los filamentos de The Virtual Foundry: fabricantes de impresoras 3D, innovación biomédica, desarrollo de motores a reacción, blindaje de radiación, exploración espacial, energía nuclear, dental, artistas o diseño de moda. Una aplicación destacable es la fabricación de una broca con calentamiento interno por agua caliente, para perforación en la antártica. Con el Filamet™ de cobre se ha fabricado, con suma facilidad y a un bajo coste, una broca con estructura interna extremadamente difícil de mecanizar o moldear. Otra aplicación destacable es la impresión de recipientes para el blindaje de radiación, realizada con el Filamet™ de tungsteno. Este tipo de recipientes son empleados para transportar medicamentos reactivos sin tener que recurrir a recipientes de plomo (tóxicos). Gracias a la densidad del tungsteno, 1.6 superior al plomo, este filamento es ideal para crear cualquier tipo de pieza sustitutiva a las fabricadas con plomo.

Filamet™ de titanio 64 es un filamento formado por metal base y un polímero biodegradable y ecológico (PLA). Este material está exento de partículas metálicas expuestas y de disolventes volátiles que pueden liberarse durante la impresión. Formado por un 80% de titanio 64 y el resto por PLA, este material es sumamente sencillo de imprimir, ya que sus propiedades de impresión son similares a las del PLA, lo que permite a cualquier usuario de una impresora 3D FDM crear piezas con este filamento, sin la necesidad de adquirir carísimas impresoras 3D FDM industriales de metal.

Con Filamet™ titanio 64-5 se consiguen propiedades similares a las posibles con la tecnología DMLS pero con ciertas limitaciones. Debido a la necesidad de sinterizar las piezas impresas con este filamento, donde se elimina el PLA, las piezas presentan porosidad, pérdida de volumen y no isotropía. Las impresoras 3D DMLS consiguen imprimir piezas totalmente macizas (similar a la fundición), con gran detalle, alturas de capa de 0.02 mm y sin la necesidad de post-procesado, siendo la única desventaja frente a la impresión 3D FDM de Filamet™ el coste de: material, fabricación y las propias impresoras.

Debido a su gran contenido de metal (80%), es necesario colocar la entrada del filamento lo más alineado posible con el extrusor y emplear FilaWarmer, un calentador por el cual se introduce el filamento para eliminar su curvatura y que de esa manera se produzca el menor rozamiento posible en el extrusor y HotEnd. Una vez impresa una pieza es necesario realizar el proceso de sinterizado, en entorno abierto o en entorno al vacío o inerte, para eliminar el polímero (PLA), teniendo en cuenta que los valores de sinterizado se deben ajustar en función de la geometría y modelo de horno. El producto que se obtiene es totalmente metálico, con las propiedades reales del metal como conductividad eléctrica, post-procesado por lijado y pulido o incluso unión por soldadura; pero con cierta porosidad y con una reducción del volumen debido a la pérdida del PLA.

Informazioni generali

Produttore The Virtual Foundry
Materiale Metallo + legante
Formato 500 g
Densità 4.5 g/cm³
Diametro del filamento 1.75 / 2.85 mm
Quantità di carico (volume) 66 %
Quantità di carico (massa) 80 %

Proprietà di stampa

Temperatura di stampa 205 - 215 ºC
Temperatura della base/letto 50 ºC
Velocità di stampa consigliata 30 mm/s
Ugello consigliato Acciaio inox
Diametro ugello consigliato Min. 0.6 mm

Proprietà meccaniche

Allungamento a rottura - %
Resistenza alla trazione - MPa
Modulo di trazione - MPa
Resistenza alla flessione - MPa
Modulo di flessione - MPa
Durezza superficiale -

Proprietà termiche

Temperatura di ammorbidimento 55 ºC
Temperatura di FilaWarmer 45 ºC

Proprietà di sinterizzazione

Polvere refrattaria -
Temperatura massima - ºC

Proprietà specifiche

Protezione dalle radiazioni (senza sinterizzazione)

Altre

HS Code 8108.9060
Diametro bobina (esterno) 300 mm
Diametro bobina (interno) 65 mm
Larghezza bobina 55 mm

SUGGERIMENTI PER LA STAMPA

Data l'alta quantità di metallo, il filamento può rompersi più facilmente rispetto a un filamento PLA convenzionale. Per evitare rotture durante la stampa è consigliabile utilizzare Filawarmer, un accessorio che preriscalda il filamento prima della stampa per ridurre la sua fragilità e aumentare la sua malleabilità.

È necessario utilizzare un ugello indurito di almeno 0.6 mm di diametro per evitare intasamenti.

Per quanto riguarda il riempimento, la quantità media consigliata è del 30-70 %, ma dipende in gran parte dal tipo di pezzo che l'utente desidera ottenere e se il pezzo sarà sinterizzato o meno. Per maggiori informazioni, guarda questo video:

Video 1: Il riempimento consigliato per i materiali TVF. Fonte: TVF.

È consigliabile stampare su una base di vetro e utilizzare un adesivo come Magigoo. Non è possibile stampare direttamente su basi in PEI, poiché il pezzo potrebbe rimanere attaccato alla base e danneggiarla. Se si dispone di una base in PEI, è consigliabile applicare uno strato di Blue Tape.

Si consiglia di stampare a velocità basse fino a 30 mm/s.

PROCESSO DI SINTERIZZAZIONE

Questo filamento è ancora in fase sperimentale, quindi non è ancora disponibile una procedura di sinterizzazione ottimizzata.

Proprietà in primo piano

Temperatura di stampa
205 - 215 ºC
Diametro del filamento
1.75 / 2.85 mm
Densità
4,5 g/cm³

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