V-ați întrebat vreodată de ce tehnologia de imprimare 3D câștigă putere și înlocuiește tehnologiile tradiționale de fabricație mai vechi?
Dacă încercați să enumerați motivele pentru care are loc această transformare, cu siguranță lista va începe cu personalizarea. Oamenii caută personalizare. Sunt mai puțin interesați de standardizare.
Și datorită acestei schimbări în comportamentul oamenilor și a capacității tehnologiei de imprimare 3D de a satisface nevoia oamenilor de personalizare, prin personalizare, este capabilă să înlocuiască tehnologiile de producție bazate în mod tradițional pe standardizare.
Flexibilitatea este un factor ascuns în spatele căutării oamenilor de personalizare. Iar faptul că pe piață există materiale flexibile de imprimare 3D care le permit utilizatorilor să dezvolte piese din ce în ce mai flexibile și prototipuri funcționale este o sursă de fericire pură pentru unii utilizatori.
Moda imprimată 3D și brațele protetice imprimate 3D sunt un exemplu de aplicații în care flexibilitatea imprimării 3D ar trebui apreciată.
Imprimarea 3D din cauciuc este un domeniu care este încă în cercetare și încă nu a fost dezvoltat. Dar deocamdată nu avem tehnologie de imprimare 3D cu cauciuc, până când cauciucul va deveni complet imprimabil, ar trebui să ne descurcăm cu alternative.
Și conform cercetărilor, cele mai apropiate alternative la cauciuc care se încadrează în se numesc Elastomeri Termoplastici. Există patru tipuri diferite de materiale flexibile pe care le vom analiza în profunzime în acest articol.
Aceste materiale flexibile de imprimare 3D sunt denumite TPU, TPC, TPA și Soft PLA. Vom începe prin a vă oferi un scurt despre materialul flexibil de imprimare 3D în general.
Care este cel mai flexibil filament?
Alegerea filamentelor flexibile pentru următorul proiect de imprimare 3D va deschide o lume de posibilități diferite pentru imprimările dvs.
Nu numai că puteți imprima o serie de obiecte diferite cu filamentul flexibil, dar și dacă aveți o imprimantă cu extruder dublu sau cu mai multe capete, puteți imprima lucruri destul de uimitoare folosind acest material.
Piesele și prototipurile funcționale, cum ar fi șlapi la comandă, capete bile de stres sau pur și simplu amortizoare de vibrații pot fi imprimate folosind imprimanta dvs.
Dacă sunteți hotărât să faceți din filamentul Flexi parte din imprimarea obiectelor dvs., veți reuși cu siguranță să vă apropiați imaginația de realitate.
Cu atâtea opțiuni disponibile astăzi în acest domeniu, ar fi greu de imaginat timpul care a trecut deja în domeniul imprimării 3D cu absența acestui material de imprimare.
Pentru utilizatori, imprimarea cu filamente flexibile, pe atunci, era o durere în fund. Durerea s-a datorat multor factori care s-au transformat în spirală în jurul unui fapt comun că aceste materiale sunt foarte moi.
Moliciunea materialului flexibil de imprimare 3D a făcut ca acestea să fie riscante să fie tipărite cu orice imprimantă, în schimb, aveai nevoie de ceva cu adevărat de încredere.
Majoritatea imprimantelor se confruntau atunci cu problema efectului de împingere a firului, așa că ori de câte ori împingeai ceva în acel moment fără nicio rigiditate printr-o duză, acesta se îndoia, se răsucea și lupta împotriva lui.
Toți cei care sunt familiarizați cu turnarea firului dintr-un ac pentru coaserea oricărui tip de pânză se pot raporta la acest fenomen.
În afară de problema efectului de împingere, fabricarea de filamente mai moi, cum ar fi TPE, a fost o sarcină foarte herculeană, mai ales cu toleranțe bune.
Dacă luați în considerare toleranța slabă și începeți fabricarea, există șanse ca filamentul pe care l-ați fabricat să fie supus unui proces de detaliere, blocare și extrudare slab.
Dar lucrurile s-au schimbat, în prezent, există o gamă de filamente moi, unele dintre ele chiar cu proprietăți elastice și niveluri variate de moliciune. Soft PLA, TPU și TPE sunt câteva dintre exemple.
Duritate Shore
Acesta este un criteriu comun pe care l-ați putea vedea când producătorii de filamente menționează alături de numele materialului lor de imprimare 3D.
Duritatea Shore este definită ca măsura rezistenței pe care fiecare material o are la indentare.
Această scară a fost inventată în trecut, când oamenii nu aveau nicio referință când vorbeau despre duritatea oricărui material.
Deci, înainte ca duritatea Shore să fie inventată, oamenii au trebuit să-și folosească experiențele altora pentru a explica duritatea oricărui material pe care l-au experimentat, mai degrabă decât să menționeze un număr.
Această scară devine un factor important în timp ce luăm în considerare ce material de matriță să alegeți pentru fabricarea unei părți a unui prototip funcțional.
Deci, de exemplu, atunci când doriți să alegeți între două cauciucuri pentru a face o matriță de balerină în picioare, duritatea Shore vă va spune că aveți un cauciuc cu duritate scurtă 70 A este mai puțin util decât cauciucul cu duritate Shore de 30 A.
De obicei, atunci când aveți de-a face cu filamente, veți ști că duritatea shore recomandată a unui material flexibil variază între 100A și 75A.
În care, evident, materialul flexibil de imprimare 3D care are o duritate shore de 100A ar fi mai greu decât cel cu 75A.
Ce să luați în considerare atunci când cumpărați un filament flexibil?
Există diverși factori de care trebuie să luați în considerare atunci când cumpărați orice filament, nu doar cei flexibili.
Ar trebui să începeți de la un punct central care este cel mai important pentru dvs., ceva de genul calității materialului care va avea ca rezultat o parte arătoasă a unui prototip funcțional.
Atunci ar trebui să vă gândiți la fiabilitatea în lanțul de aprovizionare, adică materialul pe care îl utilizați o dată pentru imprimarea 3D, ar trebui să fie disponibil continuu, altfel, veți ajunge să utilizați orice capăt limitat al materialului de imprimare 3D.
După ce te-ai gândit la acești factori, ar trebui să te gândești la elasticitate ridicată, o mare varietate de culori. Pentru că nu orice material flexibil de imprimare 3D ar fi disponibil în culoarea în care doriți să-l cumpărați.
După ce ați luat în considerare toți acești factori, puteți lua în considerare serviciul clienți și prețul companiei în comparație cu alte companii de pe piață.
Vom enumera acum câteva dintre materialele pe care le puteți alege pentru imprimarea unei piese flexibile sau a unui prototip funcțional.
Lista materialelor flexibile de imprimare 3D
Toate materialele menționate mai jos au câteva caracteristici de bază, cum ar fi toate flexibile și moi în natură. Materialele au o rezistență excelentă la oboseală și proprietăți electrice bune.
Au o amortizare extraordinară a vibrațiilor și o rezistență la impact. Aceste materiale prezintă rezistență la substanțe chimice și intemperii, au o bună rezistență la rupere și abraziune.
Toate sunt reciclabile și au o bună capacitate de absorbție a șocurilor.
Cerințe preliminare ale imprimantei pentru imprimarea cu materiale de imprimare 3D flexibile
Există câteva convingeri standard pe care să vă setați imprimanta înainte de a imprima cu aceste materiale.
Intervalul de temperatură al extruderului imprimantei dvs. ar trebui să fie între 210 și 260 de grade Celsius, în timp ce intervalul de temperatură a patului ar trebui să fie de la temperatura ambiantă la 110 de grade Celsius, în funcție de temperatura de tranziție sticloasă a materialului pe care doriți să-l imprimați.
Viteza de imprimare recomandată în timpul imprimării cu materiale flexibile poate fi oriunde de la cinci milimetri pe secundă până la treizeci de milimetri pe secundă.
Sistemul de extrudare al imprimantei dvs. 3D ar trebui să fie cu acționare directă și vi se recomandă să aveți un ventilator de răcire pentru o post-procesare mai rapidă a pieselor și prototipurilor funcționale pe care le produceți.
Provocări la imprimarea cu aceste materiale
Desigur, există câteva puncte de care trebuie să aveți grijă înainte de a imprima cu aceste materiale pe baza dificultăților cu care s-au confruntat anterior utilizatorii.
-Elastomerii termoplastici sunt cunoscuți a fi manipulați prost de către extruderele imprimantei.
-Ei absorb umezeala, așa că așteptați-vă ca imprimarea dvs. să apară în dimensiune dacă filamentul nu este depozitat corespunzător.
- Elastomerii termoplastici sunt sensibili la mișcările rapide, astfel încât s-ar putea să se îndoaie atunci când sunt împinși prin extruder.
TPU
TPU înseamnă poliuretan termoplastic. Este foarte popular pe piață, așa că, în timp ce cumpărați filamente flexibile, există șanse mari ca acest material să fie ceea ce ați întâlni adesea în comparație cu alte filamente.
Este renumit pe piață pentru că prezintă o rigiditate mai mare și permisiunea de a extruda mai ușor decât alte filamente.
Acest material are o rezistență decentă și o durabilitate ridicată. Are o gamă elastică mare, de ordinul 600 până la 700 procente.
Duritatea shore a acestui material variază de la 60 A la 55 D. Are o imprimabilitate excelentă, este semi-transparent.
Rezistența sa chimică la grăsimi din natură și uleiuri îl face mai potrivit pentru utilizare cu imprimante 3D. Acest material are o rezistență ridicată la abraziune.
Vă recomandăm să păstrați intervalul de temperatură a imprimantei între 210 și 230 de grade Celsius și patul între temperatura neîncălzită la 60 de grade Celsius în timp ce imprimați cu TPU.
Viteza de imprimare, așa cum s-a menționat mai sus, ar trebui să fie între cinci și treizeci de milimetri pe secundă, în timp ce pentru aderența la pat este recomandat să folosiți o bandă Kapton sau o bandă de pictură.
Extruderul ar trebui să fie cu acționare directă, iar ventilatorul de răcire nu este recomandat cel puțin pentru primele straturi ale acestei imprimante.
TPC
Ele reprezintă copoliester termoplastic. Din punct de vedere chimic, ei sunt esteri polieterici care au o secvență de lungimi aleatorie alternativă de glicoli cu catenă lungă sau scurtă.
Segmentele dure ale acestei părți sunt unități de ester cu lanț scurt, în timp ce segmentele moi sunt de obicei polieteri alifatici și poliesterglicoli.
Deoarece acest material flexibil de imprimare 3D este considerat un material de calitate inginerească, nu este ceva pe care l-ați vedea la fel de des ca TPU.
TPC are o densitate scăzută, cu un interval elastic de 300 până la 350 la sută. Duritatea sa Shore variază între 40 și 72 D.
TPC prezintă o bună rezistență la substanțe chimice și o rezistență ridicată, cu o bună stabilitate termică și rezistență la temperatură.
În timp ce imprimați cu TPC, vi se recomandă să mențineți temperatura în intervalul 220 până la 260 de grade Celsius, temperatura patului în intervalul de 90 până la 110 grade Celsius și intervalul de viteză de imprimare la fel ca TPU.
TPA
Copolimerul chimic al TPE și Nylon numit Poliamida Termoplastică este o combinație de textură netedă și strălucitoare care provine din nailon și flexibilitatea care este un avantaj al TPE.
Are flexibilitate și elasticitate ridicate în intervalul 370 și 497 la sută, cu o duritate Shore în intervalul 75 și 63 A.
Este excepțional de durabil și prezintă imprimabilitate la același nivel ca TPC. Are rezistență bună la căldură, precum și aderență la strat.
Temperatura extruderului imprimantei în timpul imprimării acestui material ar trebui să fie în intervalul 220 până la 230 de grade Celsius, în timp ce temperatura patului ar trebui să fie în intervalul de 30 până la 60 de grade Celsius.
Viteza de imprimare a imprimantei dvs. poate fi aceeași cu cea recomandată în timp ce imprimați TPU și TPC.
Aderența pe pat a imprimantei ar trebui să fie pe bază de PVA, iar sistemul de extrudare poate fi o acționare directă, precum și Bowden.
Ora postării: Iul-10-2023