Ви коли-небудь замислювалися, чому технологія 3D-друку набирає сили та замінює старі традиційні технології виробництва?
Якщо ви спробуєте перерахувати причини, чому відбувається ця трансформація, список, безперечно, розпочнеться з налаштування.Люди шукають персоналізації.Їх менше цікавить стандартизація.
І саме завдяки цьому зсуву в поведінці людей і здатності технології 3D-друку задовольняти потреби людей у персоналізації шляхом персоналізації, вона здатна замінити традиційні технології виробництва, засновані на стандартизації.
Гнучкість є прихованим фактором, що стоїть за бажанням людей персоналізувати.І той факт, що на ринку є гнучкий матеріал для 3D-друку, який дозволяє користувачам розробляти все більше і більше гнучких деталей і функціональних прототипів, є джерелом чистого блаженства для деяких користувачів.
3D-друкована мода та 3D-друковані протези рук є прикладами додатків, у яких слід оцінити гнучкість 3D-друку.
Тривимірний друк на гумі – це область, яка все ще досліджується і має бути розроблена.Але наразі у нас немає технології 3D-друку гуми, поки гума не стане повністю придатною для друку, нам доведеться обходитися альтернативами.
І згідно з дослідженнями, найближчі альтернативи гумі, які потрапляють до категорії, називаються термопластичними еластомерами.У цій статті ми розглянемо чотири різні типи гнучких матеріалів.
Ці гнучкі матеріали для 3D-друку називаються TPU, TPC, TPA та Soft PLA.Ми почнемо з того, що коротко розповімо вам про гнучкий 3D-друк у цілому.
Яка нитка найгнучкіша?
Вибір гнучких ниток для вашого наступного проекту 3D-друку відкриє світ різноманітних можливостей для ваших відбитків.
Ви можете не тільки друкувати різноманітні об’єкти за допомогою гнучкої нитки, але також, якщо у вас є подвійний або багатоголовий екструдер із принтером, ви можете друкувати дивовижні речі, використовуючи цей матеріал.
За допомогою принтера можна надрукувати деталі та функціональні прототипи, наприклад виготовлені на замовлення шльопанці, кулі для стресу або просто гасники вібрації.
Якщо ви сповнені рішучості зробити нитку Flexi частиною друку ваших об’єктів, ви обов’язково досягнете успіху, наблизивши свою уяву до реальності.
З такою кількістю можливостей, доступних сьогодні в цій галузі, було б важко уявити час, який минув у сфері 3D-друку без цього матеріалу для друку.
Тоді для користувачів друк гнучкими нитками був проблемою.Біль був спричинений багатьма факторами, які спиралися навколо одного загального факту, що ці матеріали дуже м’які.
М’якість гнучкого матеріалу для 3D-друку робила їх ризикованими для друку будь-яким принтером, натомість вам потрібно було щось дійсно надійне.
Більшість принтерів того часу зіткнулися з проблемою ефекту штовхання струни, тож щоразу, коли ви проштовхуєте щось без будь-якої жорсткості через сопло, воно згинається, скручується та бореться з ним.
З цим явищем може зіткнутися кожен, хто знайомий з виливанням нитки в голку для шиття будь-якої тканини.
Окрім проблеми ефекту проштовхування, виробництво м’якших ниток, таких як TPE, було дуже важким завданням, особливо з хорошими допусками.
Якщо ви подумаєте про низьку толерантність і почнете виробництво, існує ймовірність того, що нитка, яку ви виготовили, може пройти процес поганої деталізації, заклинювання та екструзії.
Але все змінилося, зараз існує ряд м’яких ниток, деякі з них навіть з еластичними властивостями та різним рівнем м’якості.М’який PLA, TPU та TPE – деякі з прикладів.
Твердість по Шору
Це загальний критерій, який ви можете побачити, коли виробники ниток згадують поряд із назвою свого матеріалу для 3D-друку.
Твердість за Шором визначається як міра стійкості, яку має кожен матеріал до вдавлення.
Ця шкала була винайдена в минулому, коли люди не мали жодних посилань, коли говорили про твердість будь-якого матеріалу.
Отже, до того, як було винайдено твердість за Шором, людям доводилося використовувати свій досвід іншим, щоб пояснити твердість будь-якого матеріалу, з яким вони експериментували, а не називати число.
Цей масштаб стає важливим фактором при розгляді питання про те, який матеріал форми вибрати для виготовлення частини функціонального прототипу.
Так, наприклад, якщо ви хочете вибрати між двома гумами для виготовлення форми гіпсової балерини, твердість за Шором підкаже вам, що гума з короткою твердістю 70 А є менш корисною, ніж гума з твердістю за Шором 30 А.
Зазвичай, маючи справу з нитками, ви знаєте, що рекомендована твердість за Шором для гнучкого матеріалу коливається від 100 А до 75 А.
При цьому, очевидно, гнучкий матеріал для 3D-друку, який має твердість за Шором 100 А, буде твердішим, ніж той, що має 75 А.
Що врахувати, купуючи гнучку нитку?
При покупці будь-якої нитки, а не тільки гнучкої, слід враховувати різні фактори.
Ви повинні почати з центральної точки, яка є найважливішою для вас, щось на кшталт якості матеріалу, який призведе до красивої частини функціонального прототипу.
Тоді вам слід подумати про надійність у ланцюжку постачання, тобто матеріал, який ви використовуєте один раз для 3D-друку, має бути постійно доступним, інакше ви б закінчили використовувати будь-який обмежений кінець матеріалу для 3D-друку.
Подумавши про ці фактори, варто подумати про високу еластичність, широкий вибір кольорів.Адже не кожен гнучкий матеріал для 3D-друку буде доступний у тому кольорі, який ви хочете придбати.
Розглянувши всі ці фактори, ви можете розглянути обслуговування клієнтів і ціни компанії в порівнянні з іншими компаніями на ринку.
Зараз ми перерахуємо деякі матеріали, які можна вибрати для друку гнучкої частини або функціонального прототипу.
Список гнучких матеріалів для 3D-друку
Усі наведені нижче матеріали мають деякі основні характеристики, наприклад, усі вони гнучкі та м’які за своєю природою.Матеріали мають чудову стійкість до втоми та хороші електричні властивості.
Вони мають надзвичайне гасіння вібрації та ударну міцність.Ці матеріали виявляють стійкість до хімічних речовин і погодних умов, вони мають хорошу стійкість до розривів і стирання.
Усі вони підлягають вторинній переробці та мають гарну амортизаційну здатність.
Передумови принтера для друку з гнучкими матеріалами для 3D-друку
Існують деякі стандарти, на які слід налаштувати принтер, перш ніж друкувати з цими матеріалами.
Діапазон температури екструдера вашого принтера має становити від 210 до 260 градусів Цельсія, тоді як діапазон температури шару має бути від температури навколишнього середовища до 110 градусів Цельсія залежно від температури склування матеріалу, який ви бажаєте друкувати.
Рекомендована швидкість друку під час друку з гнучких матеріалів може становити від п’яти до тридцяти міліметрів на секунду.
Система екструдера вашого 3D-принтера повинна мати прямий привід, і вам рекомендується мати вентилятор охолодження для швидшої обробки деталей і функціональних прототипів, які ви виготовляєте.
Проблеми під час друку з цими матеріалами
Звичайно, є деякі моменти, про які вам потрібно подбати перед друком із цими матеріалами, виходячи з труднощів, з якими стикалися користувачі раніше.
- Термопластичні еластомери, як відомо, погано обробляються екструдерами принтера.
-Вони вбирають вологу, тому очікуйте, що ваш відбиток збільшиться, якщо нитка не зберігається належним чином.
- Термопластичні еластомери чутливі до швидких рухів, тому вони можуть зігнутися під час проштовхування через екструдер.
ТПУ
TPU означає термопластичний поліуретан.Він дуже популярний на ринку, тому, купуючи гнучкі нитки, є висока ймовірність того, що цей матеріал є тим, з чим ви часто стикаєтесь порівняно з іншими нитками.
Він відомий на ринку тим, що демонструє більшу жорсткість і можливість легше екструдувати, ніж інші нитки.
Цей матеріал має пристойну міцність і високу довговічність.Він має високий діапазон еластичності в межах від 600 до 700 відсотків.
Твердість за Шором цього матеріалу коливається від 60 A до 55 D. Має відмінну друкованість, напівпрозорий.
Його хімічна стійкість до природних жирів і масел робить його більш придатним для використання з 3D-принтерами.Цей матеріал має високу стійкість до стирання.
Під час друку з TPU рекомендовано підтримувати температуру принтера в діапазоні від 210 до 230 градусів за Цельсієм, а температуру ліжка – від ненагрітої до 60 градусів за Цельсієм.
Швидкість друку, як було сказано вище, повинна становити від п'яти до тридцяти міліметрів в секунду, а для приклеювання ложа рекомендується використовувати каптон або малярську стрічку.
Екструдер має мати прямий привід, а охолоджуючий вентилятор не рекомендується принаймні для перших шарів цього принтера.
TPC
Вони означають термопластичний сополіестер.Хімічно це складні поліефірні ефіри, які мають змінну довільну послідовність гліколів з довгим або коротким ланцюгом.
Жорсткі сегменти цієї частини являють собою коротколанцюгові ефірні одиниці, тоді як м’які сегменти зазвичай являють собою аліфатичні поліефіри та поліефіргліколі.
Оскільки цей гнучкий матеріал для 3D-друку вважається матеріалом інженерного класу, ви не побачите його так часто, як ТПУ.
TPC має низьку щільність з діапазоном еластичності від 300 до 350 відсотків.Його твердість за Шором коливається від 40 до 72 D.
TPC демонструє хорошу стійкість до хімічних речовин і високу міцність з хорошою термостабільністю та термостійкістю.
Під час друку за допомогою TPC рекомендується підтримувати температуру в діапазоні від 220 до 260 градусів Цельсія, температуру шару в діапазоні від 90 до 110 градусів Цельсія, а діапазон швидкості друку такий самий, як і TPU.
TPA
Хімічний сополімер TPE та нейлону під назвою Thermoplastic Polyamide — це поєднання гладкої та блискучої текстури нейлону та гнучкості, яка є благом TPE.
Він має високу гнучкість і еластичність в діапазоні від 370 до 497 відсотків, з твердістю за Шором в діапазоні від 75 до 63 А.
Він надзвичайно міцний і демонструє придатність до друку на тому ж рівні, що й TPC.Він має гарну термостійкість, а також шарову адгезію.
Температура екструдера принтера під час друку цього матеріалу повинна бути в діапазоні від 220 до 230 градусів Цельсія, тоді як температура шару повинна бути в діапазоні від 30 до 60 градусів Цельсія.
Швидкість друку вашого принтера може бути такою ж, як рекомендована під час друку TPU та TPC.
Адгезія принтера має бути на основі PVA, а система екструдера може мати прямий привід, а також Bowden.
Час публікації: 10 липня 2023 р