2023 Најфлексибилен материјал за 3D печатење-TPU

Дали некогаш сте се запрашале зошто технологијата за 3D печатење добива на сила и ги заменува постарите традиционални технологии на производство?

Ако се обидете да ги наведете причините зошто се случува оваа трансформација, списокот сигурно ќе започне со прилагодување. Луѓето бараат персонализација. Помалку се заинтересирани за стандардизација.

И токму поради оваа промена во однесувањето на луѓето и способноста на технологијата за 3D печатење да ја задоволи потребата на луѓето за персонализација, со прилагодување, таа е во состојба да ги замени традиционално производствените технологии засновани на стандардизација.

Флексибилноста е скриен фактор зад потрагата на луѓето за персонализација. И фактот дека има флексибилен материјал за 3D печатење достапен на пазарот кој им овозможува на корисниците да развиваат сè пофлексибилни делови и функционални прототипови е извор на чисто блаженство за некои корисници.

3D печатената мода и 3D печатените протетски раце се пример за апликации каде што треба да се цени флексибилноста на 3D печатењето.

Гуменото 3D печатење е област која сè уште е во истражување и допрва треба да се развива. Но, засега немаме гумена технологија за 3D печатење, додека гумата не стане целосно за печатење, ќе треба да се справиме со алтернативи.

И според истражувањето, најблиските алтернативи на гумата во кои спаѓаат се нарекуваат Термопластични еластомери. Постојат четири различни типови на флексибилни материјали кои ќе ги разгледаме во длабочина во оваа статија.

Овие флексибилни материјали за 3D печатење се именувани како TPU, TPC, TPA и Soft PLA. Ќе започнеме со давање краток преглед за материјалот за флексибилно 3D печатење воопшто.

Која е најфлексибилната нишка?

Изборот на флексибилни филаменти за вашиот следен проект за 3D печатење ќе отвори свет на различни можности за вашите отпечатоци.

Не само што можете да печатите низа различни предмети со вашиот флекс влакно, туку и ако имате екструдер со две или повеќе глави што содржи печатач, можете да печатите прилично неверојатни работи користејќи го овој материјал.

Делови и функционални прототипови како што се нарачани флип-апостолки, глави со топчиња или едноставно амортизери за вибрации може да се испечатат со помош на вашиот печатач.

Ако сте решени да го направите Flexi филаментот дел од печатењето на вашите предмети, сигурно ќе успеете да ја направите вашата имагинација најблиску до реалноста.

Со толку многу опции кои се достапни денес во оваа област, би било тешко да се замисли времето што веќе е поминато во областа на 3D печатењето со отсуството на овој материјал за печатење.

За корисниците, печатењето со флексибилни филаменти, тогаш им беше болка во задникот. Болката се должела на многу фактори кои се вртеле околу еден заеднички факт дека овие материјали се многу меки.

Мекоста на флексибилниот материјал за 3D печатење ги направи ризични да се печатат со секој печатач, наместо тоа, ви требаше нешто навистина сигурно.

Повеќето од печатачите тогаш се соочуваа со проблем со ефектот на туркање на жици, па секогаш кога ќе туркавте нешто без никаква ригидност низ млазницата, тоа се свиткуваше, се вртеше и се бореше против него.

Секој кој е запознаен со истурање конец во игла за шиење на секаков вид на ткаенина може да се поврзе со оваа појава.

Освен проблемот со ефектот на туркање, производството на помеки филаменти како што е TPE беше многу тешка задача, особено со добри толеранции.

Ако размислите за слаба толеранција и започнете со производство, постојат шанси влакното што сте го произвеле да претрпи слаб процес на детализирање, заглавување и истиснување.

Но, работите се сменија, во моментов има низа меки филаменти, некои од нив дури и со еластични својства и различно ниво на мекост. Soft PLA, TPU и TPE се некои од примерите.

Тврдост на брегот

Ова е вообичаен критериум што може да го видите кај производителите на филаменти кои го спомнуваат заедно со името на нивниот материјал за 3D печатење.

Тврдоста на брегот се дефинира како мерка за отпорност што секој материјал ја има на вдлабнување.

Оваа вага била измислена во минатото кога луѓето немале референца додека зборувале за цврстината на кој било материјал.

Така, пред да биде измислена цврстината на Shore, луѓето мораа да ги користат нивните искуства на другите за да ја објаснат тврдоста на кој било материјал на кој експериментирале, наместо да спомнуваат број.

Оваа скала станува важен фактор додека се размислува кој материјал за мувла да се избере за изработка на дел од функционален прототип.

Така, на пример, кога сакате да изберете помеѓу две гуми за правење калап од гипс за стоечка балерина, тврдоста на брегот ќе ви каже да имате гума со кратка цврстина 70 А е помалку корисна од гумата со цврстина на брегот од 30 А.

Вообичаено, додека работите со филаменти, ќе знаете дека препорачаната цврстина на брегот на флексибилен материјал се движи некаде од 100А до 75А.

При што, очигледно, флексибилниот материјал за 3D печатење кој има цврстина на брегот од 100 А би бил потежок од оној со 75 А.

Што да размислите додека купувате флексибилна нишка?

Постојат различни фактори што треба да се земат предвид при купување на било која влакно, а не само флексибилни.

Треба да започнете од централната точка која е најважна за вас, нешто како квалитетот на материјалот што ќе резултира со убав дел од функционален прототип.

Потоа треба да размислите за доверливоста во синџирот на снабдување, односно материјалот што еднаш го користите за 3D печатење треба да биде постојано достапен, во спротивно, би завршиле со користење на кој било ограничен крај на материјалот за 3D печатење.

Откако ќе размислите за овие фактори, треба да размислите за висока еластичност, широк спектар на бои. Зашто, не секој флексибилен материјал за 3D печатење би бил достапен во бојата во која сакате да го купите.

Откако ќе ги земете предвид сите овие фактори, можете да ги земете предвид услугите на клиентите и цената на компанијата во споредба со другите компании на пазарот.

Сега ќе наведеме некои од материјалите што можете да ги изберете за печатење на флексибилен дел или функционален прототип.

Список на флексибилни материјали за 3D печатење

Сите горенаведени материјали имаат некои основни карактеристики како што сите се флексибилни и меки по природа. Материјалите имаат одлична отпорност на замор и добри електрични својства.

Тие имаат извонредно амортизирање на вибрации и сила на удар. Овие материјали покажуваат отпорност на хемикалии и временски услови, имаат добра отпорност на кинење и триење.

Сите тие се рециклираат и имаат добар капацитет за апсорпција на удари.

Предуслови за печатач за печатење со флексибилни материјали за 3D печатење

Постојат некои стандардни верувања на кои треба да го поставите вашиот печатач пред да печатите со овие материјали.

Температурниот опсег на екструдерот на вашиот печатач треба да биде помеѓу 210 и 260 степени Целзиусови, додека опсегот на температурата на креветот треба да биде од амбиентална температура до 110 степени Целзиусови во зависност од температурата на транзиција на стаклото на материјалот што сакате да го испечатите.

Препорачаната брзина на печатење при печатење со флексибилни материјали може да биде од пет милиметри во секунда до триесет милиметри во секунда.

Системот на екструдер на вашиот 3D печатач треба да биде директен погон и ви се препорачува да имате вентилатор за ладење за побрза пост-обработка на деловите и функционалните прототипови што ги произведувате.

Предизвици при печатење со овие материјали

Се разбира, има некои точки за кои треба да се грижите пред да печатите со овие материјали врз основа на тешкотиите со кои претходно се соочиле корисниците.

-Термопластичните еластомери се познати по тоа што лошо се ракуваат со екструдерите на печатачот.
-Тие ја апсорбираат влагата, затоа очекувајте вашиот отпечаток да се појави во големина ако филаментот не се складира правилно.
-Термопластичните еластомери се чувствителни на брзи движења, така што може да се свиткаат кога се туркаат низ екструдерот.

TPU

TPU е кратенка за термопластичен полиуретан. Тој е многу популарен на пазарот, така што, додека купувате флексибилни филаменти, постојат големи шанси овој материјал да е она што често би го сретнале во споредба со другите филаменти.

Познат е на пазарот по тоа што покажува поголема ригидност и можност за полесно екструдирање од другите филаменти.

Овој материјал има пристојна сила и висока издржливост. Има висок опсег на еластичност од редот на 600 до 700 проценти.

Тврдоста на брегот на овој материјал се движи од 60 A до 55 D. Има одлична можност за печатење, е полутранспарентна.

Неговата хемиска отпорност на маснотии во природата и масла го прави посоодветен за употреба со 3D печатачи. Овој материјал има висока отпорност на абење.

Се препорачува да го одржувате опсегот на температурата на печатачот помеѓу 210 и 230 степени Целзиусови и креветот помеѓу незагреана температура до 60 степени Целзиусови додека печатите со TPU.

Брзината на печатење, како што е споменато погоре, треба да биде помеѓу пет и триесет милиметри во секунда, додека за лепење на креветот се препорачува да користите каптон или сликарска лента.

Екструдерот треба да биде директен погон и вентилаторот за ладење не се препорачува барем за првите слоеви на овој печатач.

TPC

Тие значат термопластичен кополиестер. Хемиски, тие се полиетерски естри кои имаат наизменична случајна должина низа од гликоли со долг или краток синџир.

Тврдите сегменти на овој дел се естерски единици со краток синџир, додека меките сегменти се обично алифатични полиетери и полиестерски гликоли.

Бидејќи овој флексибилен материјал за 3D печатење се смета за материјал од инженерска класа, тоа не е нешто што би го виделе толку често како TPU.

TPC има мала густина со еластичен опсег од 300 до 350 проценти. Неговата цврстина Shore се движи некаде од 40 до 72 D.

TPC покажува добра отпорност на хемикалии и висока јачина со добра термичка стабилност и температурна отпорност.

Додека печатите со TPC, ви се советува да ја одржувате температурата во опсег од 220 до 260 степени Целзиусови, температурата на креветот во опсег од 90 до 110 степени Целзиусови и опсегот на брзина на печатење ист како TPU.

TPA

Хемискиот кополимер на TPE и најлон наречен Thermoplastic Polyamide е комбинација на мазна и сјајна текстура која доаѓа од најлон и флексибилност што е благодет на TPE.

Има висока флексибилност и еластичност во опсег од 370 и 497 проценти, со цврстина на Shore во опсег од 75 и 63 А.

Тој е исклучително издржлив и покажува можност за печатење на исто ниво како TPC. Има добра отпорност на топлина, како и адхезија на слојот.

Температурата на екструдерот на печатачот при печатење на овој материјал треба да биде во опсег од 220 до 230 степени Целзиусови, додека температурата на креветот треба да биде во опсег од 30 до 60 степени Целзиусови.

Брзината на печатење на вашиот печатач може да биде иста како што се препорачува при печатење на TPU и TPC.

Лепењето на креветот на печатачот треба да биде базирано на PVA, а системот на екструдер може да биде директно погон, како и Bowden.