FR

Vlamvertragend

In sectoren als de lucht- en ruimtevaart, de weg- en spoorwegmobiliteit en de elektronicaproductie is vlamvertraging een essentiële vereiste voor veilige producten. Met conventionele productietechnieken is het vaak moeilijk om de juiste balans te vinden tussen vlambestendigheid en structurele integriteit. De precisie en efficiëntie waarmee 3D-printtechnologie vlamvertragende componenten kan produceren, heeft de afgelopen jaren opmerkelijke vooruitgang geboekt.
Managing Director Tobias Röcker

Waar staat FR voor?

Het vermogen van een materiaal om weerstand te bieden tegen de verspreiding van vlammen bij blootstelling aan warmtebronnen of open vuur wordt vlamvertraging (FR) genoemd. Verminderde ontvlambaarheid van materialen beperkt de verspreiding van brand en biedt meer tijd voor evacuatie of andere maatregelen om mogelijke schade te minimaliseren. Dit vormt het doel van vlamvertragende verbindingen.

Wat zijn de kenmerken van vlamvertragende materialen?

Ontstekingsweerstand

Bij blootstelling aan hitte of vlammen zijn vlamvertragende materialen gemaakt die bestand zijn tegen ontbranding. In vergelijking met materialen die niet vlamvertragend zijn, hebben ze een hogere ontstekingsdrempel.

Verminderde vlamverspreiding

Het doel van vlamvertragende materialen is om de verspreiding van vlammen bij ontsteking te vertragen. Dit is essentieel om de kans op aanzienlijke schade te beperken en een snelle escalatie van de brand te voorkomen.

Beperkte warmteafgifte

Bij verbranding geven vlamvertragende materialen vaak minder warmte af. Deze functie draagt bij aan de algehele veiligheid van de omgeving door te voorkomen dat de brand verergert.

Vorming van een beschermende verkoolde laag

Bij blootstelling aan vuur produceren bepaalde vlamvertragende materialen een beschermende verkoolde laag. Door als barrière te fungeren, zorgt deze laag ervoor dat de stof erachter veel langer niet verbrandt en fungeert als isolatie.

Zelfdovende eigenschappen

Wanneer de ontstekingsbron wordt verwijderd, dooft het materiaal vanzelf. Deze eigenschap is nodig om te voorkomen dat materialen continu verbranden.

Wat zijn de vlamvertragingsnormen?

UL 94-classificatie

De ontvlambaarheid van kunststoffen wordt gecategoriseerd volgens de UL 94-norm. Nadat de vlam is gedoofd, doven componenten met een V-0-classificatie binnen 10 seconden vanzelf. Langere naverbrandingsperioden duiden op een zwakkere vlamweerstand voor de V-1- en V-2-classificaties.

ASTM E84

De ASTM E84 Flame Spread Index meet hoe goed bouwmaterialen op het oppervlak branden. Een betere weerstand tegen vlammen wordt aangegeven door een lagere Flame Spread Index. Materialen in klasse A hebben een Flame Spread Index van niet meer dan 25.

Gloeidraadtest

Vooral in de elektrotechnische industrie wordt de Gloeidraadtest veel toegepast. Bij deze test wordt een kunststof in contact gebracht met een draad die door elektrische stroom tot 960 °C wordt verwarmd. Deze test wordt als geslaagd beschouwd als het kunststof niet begint te branden of een eventueel ontstane vlam uiterlijk na 30 seconden vanzelf uitgaat.

Welke kosten zijn verbonden aan brandschade?

Economische impact

De economische impact van brandschade kan verschrikkelijk zijn voor zowel individuele bedrijven als hele economieën. Volgens het Insurance Information Institute veroorzaakten branden in de Verenigde Staten in 2019 bijvoorbeeld directe materiële schade ter waarde van 52,9 miljard dollar.

Verlies van bedrijfscontinuïteit

Branden kunnen ernstige verliezen voor de bedrijfscontinuïteit veroorzaken. Volgens schattingen van het National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) sluit 25% van de bedrijven hun deuren na een aanzienlijke brand.

Wat zijn de voordelen van 3D-printen in FR-toepassingen?

On-Demand Printen

On-demand printen verhoogt de productieflexibiliteit door de behoefte aan grote voorraden en geprinte vervangende onderdelen te elimineren, waardoor verspilling wordt verminderd. Deze gestroomlijnde methode bespaart niet alleen geld, maar verbetert ook de duurzaamheid doordat alleen wordt geproduceerd wat op het juiste moment nodig is. Bovendien zorgt de directheid van on-demand printen ervoor dat er snel kan worden gereageerd op veranderende veiligheidseisen en groeiende behoeften, waardoor het een flexibele en toekomstbestendige oplossing is voor vlamvertragende toepassingen.

Integratie van meerdere materialen

Sommige 3D-printsystemen maken het gebruik van verschillende materialen in één printproces mogelijk. Deze capaciteit kan worden gebruikt om vlamvertragende componenten te ontwerpen met geïntegreerde kenmerken of lagen, wat de algehele prestaties en veiligheid verbetert.

Complexe interne structuren

Het is vaak moeilijk om componenten te bouwen met complexe interne structuren die de vlamvertraging verbeteren met behulp van traditionele productieprocedures. Complexe inwendige geometrieën, inclusief roosterstructuren, die de vlamweerstand maximaliseren door warmte te verspreiden en brandstofbronnen te verminderen, zijn een specialiteit van 3D-printen.

Wat zijn de toepassingen van 3D-printen in FR-gevoelige industrieën?

Onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart

3D-printen maakt het mogelijk om vlamvertragende onderdelen voor vliegtuiginterieurs te produceren, wat belangrijk is in de lucht- en ruimtevaartsector waar gewicht en brandveiligheid grote zorgen zijn. 3D-printen biedt een aanpasbare manier om te voldoen aan veeleisende veiligheidsvoorschriften voor alles, van structurele componenten tot cabineonderdelen.

Interieuronderdelen voor auto's

3D-printen helpt de auto-industrie door vlamvertragende oplossingen te bieden voor de productie van interieuronderdelen. Het is mogelijk om dashboardonderdelen, stoelframes en andere essentiële componenten met verhoogde vlambestendigheid aan te passen en te bouwen.

Behuizingen voor elektronica

Met 3D-printen kunnen op maat gemaakte behuizingen nauwkeurig en effectief worden vervaardigd, vooral gezien de groeiende vraag naar vlamvertragende elektronica. Door elektronische componenten te beschermen tegen brandrisico's, zorgen deze behuizingen voor de betrouwbaarheid en veiligheid van elektronische apparaten.

Welke materialen raden we aan voor 3D-printen FR-compatibele componenten?

ULTEM™ AM9085 van Stratasys® - Geprint op de Stratasys® Fortus® 450mc

Met FDM®-technologie is ULTEM™ 9085-filament een hoogwaardige thermoplast met uitzonderlijke mechanische en fysieke eigenschappen voor gespecialiseerde en veeleisende toepassingen. Omdat het een van de sterkste Stratasys® FDM®-materialen is, is het ideaal voor toepassingen met een hoge sterkte/gewichtsverhouding.

ULTEM™ 9085-filament voldoet ook aan tal van normen in de transportindustrie op het gebied van vlamverspreiding, rook en toxiciteitseisen, en heeft uitstekende chemische bestendigheid en een sterke slagvastheid.

Stratasys® ULTEM™ AM9085-hars heeft een UL 94-V0-classificatie.

De Stratasys® Fortus® 450mc is ontworpen voor optimale productiviteit tijdens productie. Door de ontwerp- en bouwtijden te verkorten, productieprocedures te optimaliseren, totale kosten te verlagen en de creativiteit op de werkplek te bevorderen, biedt de FDM® 3D-printer een productieoplossing voor meerdere toepassingen die de time-to-market versnelt. De Fortus® 450mc is een multitool voor additieve productie en kan het ULTEM™ 9085-filament nauwkeurig printen.

Filament

Stratasys® ULTEM AM9085

Eric Meinzer Productie Manager

Laat uw componenten nu 3D printen! Heb je nog vragen? Neem contact op met onze experts!

INFINAM® PA 6004 P van Evonik - Geprint op de Nexa3D® QLS 236/260

INFINAM® PA 6004 P, een fijn poeder gemaakt van polyamide 12 en vervaardigd door de industriële gigant Evonik, maakt de additieve productie van vlamvertragende componenten mogelijk met behulp van alle gangbare poedergebaseerde 3D-printtechnologieën.

De V0@2mm-classificatie van INFINAM® PA 6004 P zorgt ervoor dat vlammen binnen maximaal 10 seconden worden gedoofd, met een maximale nagloeitijd van 30 seconden. Bovendien scoort Evonik INFINAM® PA 6004 P met een fantastische oppervlakte- en detailresolutie.

Met een ongeëvenaarde cyclussnelheid van 21 uur creëert de QLS 236/260 van de Amerikaanse fabrikant Nexa3D® productieonderdelen en prototypes met sterke mechanische en thermische eigenschappen met behulp van een enkele CO2-laser van 60 Watt. Met de betrouwbaarheid en efficiëntie van de QLS 236/260 is dit een van de beste keuzes voor het printen van het INFINAM® PA 6004 P-poeder.

Nexa3D®

QLS 236

Nexa3D®

QLS 260

POLYMEER POEDER

Evonik INFINAM® PA 6004 P

Eric Meinzer Productie Manager

Laat uw componenten nu 3D printen! Heb je nog vragen? Neem contact op met onze experts!

Ultrafuse® PC/ABS FR van BASF Forward - Geprint op de Roboze ARGO 350

Twee van de meest populaire thermoplasten voor technische en elektrische toepassingen, polycarbonaat en ABS, worden gecombineerd om Ultrafuse® PC/ABS FR Black te creëren, een V-0 vlamvertragend mengsel. Wanneer deze twee materialen worden gecombineerd, ontstaat een premium materiaal dat de superieure mechanische eigenschappen van PC combineert met de relatief lage printtemperatuur van ABS.

Onderdelen die zijn geprint met Ultrafuse® PC/ABS FR Black vertonen uitstekende trek- en slagsterkte, een grotere hittebestendigheid dan ABS, en kunnen voldoen aan de UL94 V-0 standaardcriteria in combinatie met een halogeenvrije vlamvertrager.

Met de ARGO 350 van de Italiaanse fabrikant Roboze print je de Ultrafuse® PC/ABS FR met uitstekende kwaliteiten. Met deze industriële ARGO 350-printer produceer je jouw onderdelen binnen enkele uren. Creëer afgewerkte onderdelen op groot formaat met een 3D-printer die een positioneringsnauwkeurigheid van 10 µm biedt en consistente herhaalbaarheid levert.

Roboze

ARGO 350

Filament

BASF Forward AM Ultrafuse® PC/ABS FR

Eric Meinzer Productie Manager

Laat uw componenten nu 3D printen! Heb je nog vragen? Neem contact op met onze experts!

INFINAM® FR 4100 L van Evonik - Geprint op de Nexa3D® XiP Pro

Evonik's INFINAM® FR 4100 L is geclassificeerd als V0@3mm volgens de wereldwijd erkende UL 94-norm. Dit garandeert het doven van een vlam binnen 10 seconden en een maximale nagloeitijd van 30 seconden.

INFINAM® FR 4100 L, speciaal ontwikkeld voor het DLP-proces, beschikt ook over een fantastische rek bij breuk. Dit betekent dat zelfs toepassingen waarbij sterke, permanente krachten worden uitgeoefend, geen problemen optreden.

De XiP Pro-printer van Nexa3D® is een van de ultrasnelle hars-3D-printers die de INFINAM® FR 4100 L-hars het beste kan gebruiken. De unieke LSPc®-technologie van Nexa3D® maakt de snelle productie van vlamvertragende onderdelen met hoge resolutie binnen enkele uren mogelijk.

Nexa3D®

XiP Pro

Resin

Evonik INFINAM® FR 4100 L

Eric Meinzer Productie Manager

Laat uw componenten nu 3D printen! Heb je nog vragen? Neem contact op met onze experts!