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Zetamix H13

Ref.: ZETAMIX-H13-175-500

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Nanoe é uma empresa francesa de renome que se destaca principalmente na produção de pós cerâmicos e metálicos. É por isso que criaram Zetamix, uma marca de filamentos feitos a partir de pós cerâmicos ou metálicos de alta pureza para produzir peças totalmente cerâmicas ou metálicas. Os filamentos Zetamix permitem o fabrico de peças com propriedades mecânicas que permitem a sua utilização em aplicações técnicas.

Vídeo 1: Conheça Zetamix By Nanoe. Fonte: Nanoe.

Zetamix tem actualmente três filamentos cerâmicos para aplicações técnicas: Zircónia Branca, Zircónia Negra e Alumina; e dois filamentos metálicos: 316L e Aço H30.

	Zircónia branca	Zircónia preta	Alumina	316L	H13
Impacto e resistência à flexão
Resistência ao desgaste
Isolamento eléctrico
Inércia Química
Estética
Resistência a altas temperaturas
Condutividade térmica

Imagem 1. : Comparação dos filamentos cerâmicos Zetamix. Fonte: Nanoe

Os filamentos de Zetamix consistem em pó fino (5-20 μm) e um sistema de aglutinante termoplástico. O material aglutinante misturado com o pó H13 permite um filamento forte com uma certa flexibilidade que é perfeito para utilização com impressoras 3D FDM/FFF (Fused Filament Fabrication).

Vídeo 2. Filamento Zetamix H13. Fonte: Zetamix

H13 é um aço para ferramentas com uma excelente combinação de dureza e resistência à fractura, mantendo estas propriedades a altas temperaturas. É também notado pelo seu elevado nível de ductilidade, condutividade térmica e eléctrica e resistência à corrosão.

Devido a estas propriedades, o aço H13 é normalmente utilizado para aplicações de ferramentas de trabalho a quente ou a frio e permite a produção de uma grande variedade de ferramentas, tais como matrizes de extrusão ou moldes de injecção.

Com o filamento Zetamix H13 é possível produzir peças totalmente metálicas. Para tal, as peças impressas em 3D devem ser submetidas a um processo de debinding e sinterização. Os passos a seguir são os seguintes:

Impressão: Os filamentos Zetamix podem ser facilmente impressos em praticamente qualquer impressora com extrusor directo, uma vez que requerem temperaturas de impressão entre 150 e 180 ºC e uma temperatura de base entre 30º e 40 ºC.
Debinding: O debinding consiste no debinding térmico numa atmosfera de árgon e azoto antes da sinterização.
Sinterização: Finalmente, a peça deve ser sinterizada por tratamento térmico numa fornalha de alta temperatura.

Graças aos filamentos metálicos Zetamix, peças complexas totalmente metálicas podem ser produzidas de forma económica e fácil. As peças 3D impressas com Zetamix H13 têm uma densidade de até 90% em comparação com peças maquinadas ou fundidas.

Devido às suas propriedades e à possibilidade de produzir peças metálicas com geometrias complexas, Zetamix H13 é um filamento adequado para várias aplicações no sector industrial, tais como a produção de ferramentas internas.

Informação geral
Fabricante	Nanoe (Zetamix)
Material	Metal + aglutinante
Formato	500 g
Densidade	4.5 g/cm³
Diâmetro filamento	1.75 / 2.85 mm
Quantidade de enchimento (volume)	52 %
Quantidade de enchimento (massa)	90 %

Propriedades de impressão
Temperatura de impressão	180 ºC
Temperatura cama de impressão	30 ºC
Ventilador de capa	100 %
Velocidade de impressão recomendada	15 - 50 mm/s
Diâmetro recomendado do nozzle	0.4 - 1.0 mm

Propriedades mecânicas
Alongamento ao rompimento	- %
Resistência à tração	- MPa
Módulo de tração	- MPa
Resistência à flexão	- MPa
Módulo de flexão	- MPa
Dureza da superfície	Shore 50 D

Propriedades térmicas
Temperatura de amolecimento	- ºC

Propriedades de sinterização
Temperatura máxima	1350 ºC

Propriedades específicas
Proteção contra a radiação (sem sinterizar)	-

Outras
HS Code	8108.9060

Impressão

Ao conceber peças a serem fabricadas com Zetamix H13, recomenda-se ter em conta a informação contida no Guia de Desenho fornecido pelo fabricante. Também pode ser muito útil o guia de utilização do material, onde se pode encontrar os parâmetros recomendados pelo fabricante e os passos a seguir nos processos de desbobinagem e sinterização. Ambos os documentos podem ser descarregados na secção "Downloads".

Os parâmetros de impressão recomendados pelo fabricante são os seguintes:

Temperatura de impressão: 180 ºC
Temperatura base: 30 ºC
Tamanho do bocal: 0,4 - 1,0 mm
Espessura da camada: 0,20 mm (0,1 - 1 mm possível, ajustando a velocidade de impressão)
Velocidade de impressão: 20 mm/s (recomendado)
Encolhimento: 16 - 17 %
Perímetros: Pelo menos 2.
Enchimento: 20 % - 100 % (o número de camadas feitas sobre o enchimento dependerá da densidade do enchimento e do padrão utilizado).
Substratos: Podem ser impressos usando o mesmo material ou um material solúvel usando um sistema de dupla extrusão. Para uma qualidade de superfície óptima, devem ser impressas pelo menos 3 camadas na estrutura do substrato.

Devido ao elevado teor de partículas abrasivas, recomenda-se a utilização de um bocal de aço endurecido ou de ponta de rubi para a impressão deste filamento.

Os filamentos metálicos Zetamix são compatíveis apenas com extrusores directos. O carretel deve ser colocado em cima da impressora para que o caminho entre o carretel e a extrusora seja o mais direito possível para evitar quebrar o filamento.

É aconselhável reduzir a tensão da extrusora ao mínimo para evitar que o filamento se deteriore.

Debinding

As peças devem ser colocadas num cadinho com pó refractário para suportar o encolhimento da peça e para servir de suporte durante o processo. As peças são então tratadas por aquecimento das partes de 50 ºC a 650 ºC a uma taxa de 10 ºC/h em atmosfera de Argon com 2,5% de hidrogénio.

Sinterização

O processo de sinterização do material deve ser realizado num forno de alta temperatura:

Aqueça até 1350°C a 50°C/h,
Manter a 1350°C e um tempo de retenção de 2h em atmosfera de árgon com 2,5% de hidrogénio.
Arrefecer à temperatura ambiente.