Kun tulostettavassa osassa halutaan yhdistää palonkestävyys ja materiaalin keveys, paloluokitellut 3D-tulostusmateriaalit ovat laadukas ja kustannustehokas ratkaisu. Lue, millaisiin käyttökohteisiin niitä voi hyödyntää ja mitä on otettava huomioon.
Tavoitteena riskien minimointi palon syttyessä
Paloluokitellut materiaalit laajentavat 3D-tulostuksen käyttömahdollisuuksia yhä uusille aloille – esimerkiksi ilmailuteollisuuteen, sähkö- ja elektroniikkasovelluksiin sekä mekaanisiin osiin, joilta vaaditaan palonkestävyyttä.
Suuri osa paloluokiteltujen materiaalien käyttöä edellyttävistä kohteista on itsestään selviä: kohteita, joissa tulipalon vaara on suuri tai mahdollisen tulipalon sattuessa ympäristön tuottamat lisäriskit on saatava pidettyä mahdollisimman pieninä. Tällaisia ovat muun muassa kaivoskoneiden hytit ja erilaiset kulkuneuvot, kuten lentokoneet tai junat. Jos kohteesta on mahdotonta välittömästi poistua, on varmistuttava siitä, etteivät materiaalit syttyessään omalla palokäyttäytymisellään ainakaan lisää paloa eivätkä vapauta myrkkyjä ympäristöön.
Metallista valmistettujen kappaleiden korvaaminen paloluokitelluista materiaaleista valmistetuilla 3D-tulosteilla on järkevää silloin, kun osan paino halutaan pitää pienenä tai osan valmistamisessa halutaan saavuttaa kustannussäästöjä. Paloluokitellut muovimateriaalit ovat kevyitä ja 3D-tulostus usein tekee myös valmisprosessista ketterämmän sekä edullisemman.
Useissa kohteissa materiaaleilta vaaditaan paloluokitus, mutta vaikka näin ei olisikaan, paloluokiteltujen materiaalien käyttäminen voi tuoda liiketoiminnalle lisäarvoa turvallisuuden varmistamisen kautta. Käytännössä paloluokitelluista materiaaleista 3D-tulostetut osat voivat olla hyvin monenlaisia – yhtä hyvin mekaanisia ja funktionaalisia kuin sisustuksellisiakin.
Paloluokitellut 3D-tulostusmateriaalimme
Meillä 3D Formtechillä valikoimasta löytyy kaksi paloluokiteltua muovimateriaalia, jotka molemmat sopivat palonkestävien mekaanisten osien valmistukseen:
PA 2241 FR (JAR 25)
Tämän polyamidimateriaalin palonkestävyyden saa aikaan materiaalin sisältämä paloa hidastava halogeenipohjainen aine. Materiaalia käytetään esimerkiksi ilmailuteollisuudessa ja se täyttää ilmailualan paloluokituksen.
PA 2241 FR on kustannustehokkaampi vaihtoehto paloluokitelluista materiaaleista. Materiaalia voidaan kierrättää valmistusprosessissa, jolloin syntyvä hukka on vähäisempää ja tuotannon kustannukset pysyvät hiukan pienempinä.
PA 2210 FR (UL94 V-0)
Tämän materiaalin palonkestävyys perustuu siihen, että materiaalin sisältämä kemiallinen palonsuoja eristää palotilanteessa kappaleen sisältämän muovin. PA 2210 FR täyttää kahdesta materiaalistamme tiukemmat vaatimukset: se on luokiteltu palonkestoluokkaan UL94 V-0, mikä tarkoittaa, että materiaalin palaminen loppuu alle 10 sekunnissa. Materiaalissa käytetään 100-prosenttisesti uutta jauhetta, ja siksi se on myös hinnaltaan arvokkaampaa. Kun halutaan optimoida kappaleen palonkestävyys, tämä materiaali on hyvä valinta.
PA 2210 FR -materiaalilla on standardoimisjärjestö UL:n myöntämä Blue Card -todistus, joka määrittää paloluokituksen täyttymisen kannalta olennaiset valmistustekniset rajoitteet, kuten käytettävän parametrin ja kappaleen minimiseinämävahvuuden. Tämä myös tarkoittaa, että materiaalia valvotaan säännöllisin väliajoin vaatimustenmukaisuuden testaamiseksi.
Toimialakohtaiset standardit määrittävät usein materiaalivaatimukset
Palonkestävyydeltään oikeanlaisen materiaalin valinnassa on tärkeää olla itse perillä siitä, millaiset standardit oman toimialan toimintaa koskevat ja mitä vaatimuksia valmistettavien tuotteiden tulee täyttää. Materiaalien jäljitettävyys ja vaatimustenmukaisuus on selvitettävä huolellisesti, jotta voidaan varmistua siitä, että ne palon sattuessa toimivat suunnitellulla tavalla käyttökohteessaan.
Paloluokitteluun liittyvät standardit ovat useimmiten teollisuus- ja toimialakohtaisia ja ne asettavat vaatimukset käytettävien materiaalien palokäyttäytymiselle. 3D-tulostamisen asiantuntijoina me puolestamme kerromme, mitkä materiaaleistamme täyttävät nämä vaatimukset ja kuinka kappaleet tulee valmistaa. Vastaamme myös siitä, että materiaali täyttää todistetusti sille asetetut vaatimukset valmistuserästä toiseen.
Tulostuksessa käytettävä materiaali ei yksin takaa että 3D-tuloste täyttää standardin mukaiset vaatimukset. Valmistuksessa on noudatettava materiaalille määritettyjä valmistusmenetelmiä, jotka varmistavat kappaleiden vaatimusten mukaisuuden. Lisäksi kappaleiden muotoilu vaikuttaa osien suoriutumiseen. Palosuojatuille materiaaleille on esimerkiksi yleensä määritetty miniseinämäpaksuus, jota ei saa alittaa, jotta vaatimustenmukaisuus taatusti täyttyy standardinmukaisessa testauksessa.
On myös hyvä muistaa testaaminen todellisilla osilla, olosuhteet huomioiden. Palokäyttäytymistä testataan vakioiduilla mallikappaleilla laboratorio-olosuhteissa, mutta lopulliset tuotteet harvemmin vastaavat mallikappaletta. Siksi myös sovelluskohtainen testaaminen on tärkeää, varsinkin kriittisissä ja vaativissa käyttökohteissa.
Haluatko tietää lisää 3D-tulostamisen mahdollisuuksista?
3D-tulostamisen kumppanina olemme mielellämme mukana osien valmistusprosessissa jo suunnittelusta lähtien. Kysy lisää asiantuntijoiltamme ja kerro, miten voimme auttaa.