Zaujímalo vás niekedy, prečo technológia 3D tlače naberá na sile a nahrádza staršie tradičné výrobné technológie?
Ak sa pokúsite uviesť dôvody, prečo k tejto transformácii dochádza, zoznam určite začne prispôsobením.Ľudia hľadajú personalizáciu.Menej ich zaujíma štandardizácia.
A práve vďaka tomuto posunu v správaní ľudí a schopnosti technológie 3D tlače uspokojiť ľudskú potrebu personalizácie, prispôsobením, dokáže nahradiť tradičné výrobné technológie založené na štandardizácii.
Flexibilita je skrytým faktorom za tým, ako ľudia hľadajú personalizáciu.A skutočnosť, že na trhu je dostupný flexibilný materiál na 3D tlač, ktorý umožňuje používateľom vyvíjať stále flexibilnejšie diely a funkčné prototypy, je pre niektorých používateľov zdrojom čistej blaženosti.
3D tlačená móda a 3D tlačené protetické ramená sú príkladom aplikácií, pri ktorých treba oceniť flexibilitu 3D tlače.
Gumová 3D tlač je oblasť, ktorá je stále vo výskume a ešte sa musí rozvíjať.Zatiaľ však nemáme technológiu 3D tlače na gumu, kým sa guma nestane úplne potlačiteľnou, museli by sme si vystačiť s alternatívami.
A podľa výskumu najbližšia alternatíva kaučuku, do ktorej spadajú, sa nazývajú termoplastické elastoméry.Existujú štyri rôzne typy flexibilných materiálov, na ktoré sa v tomto článku pozrieme do hĺbky.
Tieto flexibilné materiály pre 3D tlač sa nazývajú TPU, TPC, TPA a Soft PLA.Začneme tým, že vám stručne povieme o flexibilnom 3D tlačovom materiáli vo všeobecnosti.
Čo je najflexibilnejšie vlákno?
Výber flexibilných filamentov pre váš ďalší projekt 3D tlače vám otvorí svet rôznych možností pre vaše výtlačky.
Nielenže môžete pomocou svojho flexibilného vlákna tlačiť množstvo rôznych predmetov, ale ak máte tlačiareň s duálnym alebo viachlavovým extrudérom, môžete pomocou tohto materiálu tlačiť úžasné veci.
Diely a funkčné prototypy, ako sú žabky na mieru, guľové hlavy alebo jednoducho tlmiče vibrácií, je možné vytlačiť pomocou vašej tlačiarne.
Ak ste rozhodnutí, že Flexi filament bude súčasťou tlače vašich predmetov, určite sa vám podarí priblížiť vaše predstavy realite.
Pri toľkých možnostiach, ktoré sú dnes v tejto oblasti k dispozícii, by sme si len ťažko vedeli predstaviť dobu, ktorá už prešla v oblasti 3D tlače pri absencii tohto tlačového materiálu.
Pre používateľov bola vtedy tlač s flexibilnými vláknami trápením.Bolesť bola spôsobená mnohými faktormi, ktoré sa točili okolo jednej spoločnej skutočnosti, že tieto materiály sú veľmi mäkké.
Mäkkosť flexibilného 3D tlačového materiálu ich robila riskantnými pri tlači na akejkoľvek tlačiarni, namiesto toho ste potrebovali niečo skutočne spoľahlivé.
Väčšina tlačiarní vtedy čelila problému tlačenia strunového efektu, takže kedykoľvek ste v tom čase niečo tlačili bez akejkoľvek tuhosti cez trysku, ohýbalo sa to, krútilo sa a bojovalo proti tomu.
Každý, kto pozná nalievanie nite z ihly na šitie akéhokoľvek druhu látky, sa s týmto javom môže stretnúť.
Okrem problému tlačného efektu bola výroba mäkších filamentov, ako je TPE, veľmi herkulovská úloha, najmä s dobrými toleranciami.
Ak zvážite zlú toleranciu a začnete s výrobou, existuje šanca, že vlákno, ktoré ste vyrobili, bude musieť prejsť zlým procesom detailovania, zaseknutia a vytláčania.
Ale veci sa zmenili, v súčasnosti existuje celý rad mäkkých vlákien, niektoré z nich dokonca s elastickými vlastnosťami a rôznymi úrovňami mäkkosti.Soft PLA, TPU a TPE sú niektoré z príkladov.
Tvrdosť Shore
Toto je bežné kritérium, ktoré môžete vidieť u výrobcov filamentov, ktorí uvádzajú spolu s názvom ich materiálu na 3D tlač.
Tvrdosť Shore je definovaná ako miera odolnosti každého materiálu voči vtlačeniu.
Táto stupnica bola vynájdená v minulosti, keď ľudia nemali žiadny odkaz, keď hovorili o tvrdosti akéhokoľvek materiálu.
Takže predtým, ako bola vynájdená tvrdosť podľa Shorea, ľudia museli použiť svoje skúsenosti iným na vysvetlenie tvrdosti akéhokoľvek materiálu, s ktorým experimentovali, namiesto toho, aby uviedli číslo.
Táto mierka sa stáva dôležitým faktorom pri zvažovaní, aký materiál formy zvoliť na výrobu dielu funkčného prototypu.
Takže napríklad, keď si chcete vybrať medzi dvoma gumami na výrobu formy zo sadrovej baleríny, tvrdosť Shore vám povie, že guma s krátkou tvrdosťou 70 A je menej užitočná ako guma s tvrdosťou Shore 30 A.
Pri práci s vláknami zvyčajne viete, že odporúčaná tvrdosť flexibilného materiálu podľa Shorea sa pohybuje kdekoľvek od 100A do 75A.
Je zrejmé, že flexibilný materiál na 3D tlač, ktorý má tvrdosť podľa Shorea 100A, by bol tvrdší ako materiál s tvrdosťou 75A.
Čo treba zvážiť pri kúpe flexibilného vlákna?
Pri kúpe akéhokoľvek vlákna, nielen flexibilného, je potrebné zvážiť rôzne faktory.
Mali by ste začať od stredu, ktorý je pre vás najdôležitejší, niečo ako kvalita materiálu, ktorá vyústi do dobre vyzerajúcej časti funkčného prototypu.
Potom by ste sa mali zamyslieť nad spoľahlivosťou v dodávateľskom reťazci, tj materiál, ktorý raz použijete na 3D tlač, by mal byť nepretržite dostupný, inak by ste nakoniec použili akýkoľvek obmedzený koniec materiálu na 3D tlač.
Po premýšľaní o týchto faktoroch by ste mali myslieť na vysokú elasticitu, širokú škálu farieb.Pretože nie každý flexibilný materiál na 3D tlač bude dostupný vo farbe, v ktorej si ho želáte kúpiť.
Po zvážení všetkých týchto faktorov môžete zvážiť zákaznícky servis a cenu spoločnosti v porovnaní s inými spoločnosťami na trhu.
Teraz uvedieme niektoré materiály, ktoré si môžete vybrať na tlač flexibilného dielu alebo funkčného prototypu.
Zoznam flexibilných materiálov na 3D tlač
Všetky nižšie uvedené materiály majú niektoré základné vlastnosti, pretože sú svojou povahou všetky pružné a mäkké.Materiály majú vynikajúcu odolnosť proti únave a dobré elektrické vlastnosti.
Majú mimoriadne tlmenie vibrácií a rázovú pevnosť.Tieto materiály vykazujú odolnosť voči chemikáliám a poveternostným vplyvom, majú dobrú odolnosť proti roztrhnutiu a oderu.
Všetky sú recyklovateľné a majú dobrú schopnosť tlmiť nárazy.
Predpoklady tlačiarne pre tlač s flexibilnými 3D tlačovými materiálmi
Existujú určité štandardy, ktoré je potrebné nastaviť na tlačiareň pred tlačou s týmito materiálmi.
Rozsah teplôt extrudéra vašej tlačiarne by mal byť medzi 210 a 260 stupňami Celzia, zatiaľ čo rozsah teploty lôžka by mal byť od teploty okolia do 110 stupňov Celzia v závislosti od teploty skleného prechodu materiálu, ktorý chcete tlačiť.
Odporúčaná rýchlosť tlače pri tlači s flexibilnými materiálmi môže byť od piatich milimetrov za sekundu do tridsať milimetrov za sekundu.
Extrudérový systém vašej 3D tlačiarne by mal mať priamy pohon a odporúčame vám mať chladiaci ventilátor pre rýchlejšie následné spracovanie dielov a funkčných prototypov, ktoré vyrábate.
Výzvy pri tlači s týmito materiálmi
Samozrejme, je tu niekoľko bodov, o ktoré sa musíte postarať pred tlačou s týmito materiálmi na základe ťažkostí, s ktorými sa používatelia v minulosti stretávali.
-O termoplastických elastoméroch je známe, že sa s nimi zle manipuluje extrudérmi tlačiarne.
- Absorbujú vlhkosť, takže očakávajte, že vaša tlač vyskočí, ak nie je vlákno správne uložené.
-Termoplastické elastoméry sú citlivé na rýchle pohyby, takže sa môžu pri pretláčaní cez extrudér zohnúť.
TPU
TPU znamená termoplastický polyuretán.Na trhu je veľmi populárny, takže pri nákupe flexibilných filamentov je vysoká šanca, že tento materiál je to, s čím sa často stretnete v porovnaní s inými filamentmi.
Na trhu je známy tým, že vykazuje väčšiu tuhosť a umožňuje ľahšie vytláčanie ako iné vlákna.
Tento materiál má slušnú pevnosť a vysokú odolnosť.Má vysoký elastický rozsah rádovo 600 až 700 percent.
Tvrdosť Shore tohto materiálu sa pohybuje od 60 A do 55 D. Má výbornú potlačiteľnosť, je polopriehľadný.
Jeho chemická odolnosť voči mastnote v prírode a olejom ho robí vhodnejším pre použitie s 3D tlačiarňami.Tento materiál má vysokú odolnosť proti oderu.
Počas tlače s TPU sa odporúča udržiavať teplotu tlačiarne v rozsahu od 210 do 230 stupňov Celzia a teplotu lôžka medzi nevyhrievanou teplotou až 60 stupňov Celzia.
Rýchlosť tlače, ako je uvedené vyššie, by mala byť medzi piatimi a tridsiatimi milimetrami za sekundu, zatiaľ čo na priľnavosť k lôžku sa odporúča použiť Kapton alebo maliarsku pásku.
Extrudér by mal byť s priamym pohonom a chladiaci ventilátor sa neodporúča minimálne pre prvé vrstvy tejto tlačiarne.
TPC
Označujú termoplastický kopolyester.Chemicky sú to polyéterestery, ktoré majú striedavo náhodnú sekvenciu glykolov s dlhým alebo krátkym reťazcom.
Tvrdé segmenty tejto časti sú esterové jednotky s krátkym reťazcom, zatiaľ čo mäkké segmenty sú zvyčajne alifatické polyétery a polyesterglykoly.
Pretože sa tento flexibilný materiál na 3D tlač považuje za materiál technickej kvality, nie je to niečo, čo by ste videli tak často ako TPU.
TPC má nízku hustotu s elastickým rozsahom 300 až 350 percent.Tvrdosť podľa Shorea sa pohybuje od 40 do 72 D.
TPC vykazuje dobrú odolnosť voči chemikáliám a vysokú pevnosť s dobrou tepelnou stabilitou a teplotnou odolnosťou.
Počas tlače s TPC sa odporúča udržiavať teplotu v rozsahu 220 až 260 stupňov Celzia, teplotu lôžka v rozsahu 90 až 110 stupňov Celzia a rozsah rýchlosti tlače rovnaký ako pri TPU.
TPA
Chemický kopolymér TPE a nylonu s názvom Termoplastický polyamid je kombináciou hladkej a lesklej textúry, ktorá pochádza z nylonu a flexibility, ktorá je prínosom TPE.
Má vysokú pružnosť a elasticitu v rozsahu 370 a 497 percent, s tvrdosťou Shore v rozsahu 75 a 63 A.
Je mimoriadne odolný a vykazuje tlač na rovnakej úrovni ako TPC.Má dobrú tepelnú odolnosť, ako aj priľnavosť vrstiev.
Teplota extrudéra tlačiarne pri tlači tohto materiálu by mala byť v rozmedzí 220 až 230 stupňov Celzia, zatiaľ čo teplota lôžka by mala byť v rozmedzí 30 až 60 stupňov Celzia.
Rýchlosť tlače vašej tlačiarne môže byť rovnaká, ako sa odporúča pri tlači TPU a TPC.
Priľnavosť tlačiarne k lôžku by mala byť na báze PVA a extrudérový systém môže byť priamy pohon aj Bowden.
Čas odoslania: 10. júl 2023