Har du noen gang lurt på hvorfor 3D-utskriftsteknologien får styrke og erstatter eldre tradisjonelle produksjonsteknologier?
Hvis du prøver å liste ned årsaker til at denne transformasjonen skjer, vil listen helt sikkert starte med tilpasning. Folk leter etter personalisering. De er mindre interessert i standardisering.
Og det er på grunn av denne endringen i atferden til mennesker og evnen til 3D-utskriftsteknologien til å tilfredsstille folks behov for personalisering, ved tilpasning, at den er i stand til å erstatte tradisjonelt standardiseringsbaserte produksjonsteknologier.
Fleksibilitet er en skjult faktor bak folks søken etter personalisering. Og det faktum at det er fleksibelt 3D-utskriftsmateriale tilgjengelig på markedet som gjør det mulig for brukere å utvikle flere og mer fleksible deler og funksjonelle prototyper, er en kilde til ren lykke for noen brukere.
3D-trykt mote og 3D-trykte protesearmer er et eksempel på bruksområder der 3D-utskrifts fleksibilitet bør verdsettes.
Gummi 3D-printing er et område som fortsatt er i forskning og som ennå ikke er utviklet. Men foreløpig har vi ikke gummi 3D-utskriftsteknologi, før gummi blir helt utskrivbart, må vi klare oss med alternativer.
Og ifølge forskning kalles de nærmeste alternativene til gummi som faller inn i termoplastiske elastomerer. Det er fire forskjellige typer fleksible materialer som vi skal se nærmere på i denne artikkelen.
Disse fleksible 3D-utskriftsmaterialene heter TPU, TPC, TPA og Soft PLA. Vi starter med å gi deg en kort om fleksibelt 3D-utskriftsmateriale generelt.
Hva er det mest fleksible filamentet?
Å velge fleksible filamenter for ditt neste 3D-utskriftsprosjekt vil åpne opp en verden av forskjellige muligheter for utskriftene dine.
Ikke bare kan du skrive ut en rekke forskjellige objekter med fleksfilamentet ditt, men også hvis du har en to- eller flerhodeekstruder som inneholder skriver, kan du skrive ut ganske fantastiske ting ved å bruke dette materialet.
Deler og funksjonelle prototyper som skreddersydde flip-flops, stressballhoder eller ganske enkelt vibrasjonsdempere kan skrives ut ved hjelp av skriveren din.
Hvis du er fast bestemt på å gjøre Flexi filament til en del av utskriften av objektene dine, vil du garantert lykkes med å gjøre fantasien din nærmest virkeligheten.
Med så mange tilgjengelige alternativer i dag på dette feltet, ville det være vanskelig å forestille seg tiden som allerede har gått innen 3D-utskrift med fraværet av dette utskriftsmaterialet.
For brukere var utskrift med fleksible filamenter, den gang, en smerte i ræva. Smerten var på grunn av mange faktorer som var spiral rundt ett vanlig faktum at disse materialene er veldig myke.
Mykheten til det fleksible 3D-utskriftsmaterialet gjorde dem risikable å bli skrevet ut med en hvilken som helst skriver, i stedet trengte du noe virkelig pålitelig.
De fleste skrivere på den tiden møtte problemet med skyvestrengeffekt, så hver gang du presset noe på den tiden uten stivhet gjennom en dyse, bøyde det seg, vred seg og kjempet mot det.
Alle som er kjent med å helle tråd fra i en nål for å sy alle slags tøy kan relatere seg til dette fenomenet.
Bortsett fra problemet med skyveeffekten, var det å produsere mykere filamenter som TPE en svært vanskelig oppgave, spesielt med gode toleranser.
Hvis du vurderer dårlig toleranse og begynner å produsere, er det sjanser for at filamentet du har produsert må gjennomgå dårlig detaljering, fastkjøring og ekstruderingsprosess.
Men ting har endret seg, for tiden er det en rekke myke filamenter, noen av dem til og med med elastiske egenskaper og varierende mykhetsnivå. Myk PLA, TPU og TPE er noen av eksemplene.
Shore hardhet
Dette er et vanlig kriterium som du kanskje ser med filamentprodusenter som nevner ved siden av navnet på 3D-utskriftsmaterialet deres.
Shore Hardness er definert som målet på motstanden hvert materiale har mot innrykk.
Denne skalaen ble oppfunnet tidligere da folk ikke hadde noen referanse mens de snakket om hardheten til noe materiale.
Så før Shore-hardhet ble oppfunnet, måtte folk bruke sine erfaringer til andre for å forklare hardheten til ethvert materiale de hadde eksperimentert med, i stedet for å nevne et tall.
Denne skalaen blir en viktig faktor når man vurderer hvilket formmateriale man skal velge for produksjon av en del av en funksjonell prototype.
Så når du for eksempel ønsker å velge mellom to gummier for å lage en form av gipsstående ballerina, vil Shore-hardhet fortelle deg at du har en gummi med kort hardhet 70 A er mindre nyttig enn gummi med en shore-hardhet på 30 A.
Vanligvis når du arbeider med filamenter, vil du vite at den anbefalte shore-hardheten til et fleksibelt materiale varierer fra 100A til 75A.
Der åpenbart det fleksible 3D-utskriftsmaterialet som har en shore-hardhet på 100A ville være hardere enn det som har 75A.
Hva bør du vurdere når du kjøper en fleksibel filament?
Det er forskjellige faktorer å vurdere når du kjøper filamenter, ikke bare fleksible.
Du bør starte fra et midtpunkt som er det viktigste for deg å ha, noe som kvaliteten på materialet som vil resultere i en pen del av en funksjonell prototype.
Da bør du tenke på pålitelighet i forsyningskjeden, dvs. at materialet du bruker én gang til 3D-utskrift, bør være kontinuerlig tilgjengelig, ellers ville du ende opp med å bruke en hvilken som helst begrenset ende av 3D-utskriftsmateriale.
Etter å ha tenkt på disse faktorene, bør du tenke på høy elastisitet, et bredt utvalg av farger. For, ikke alt fleksibelt 3D-utskriftsmateriale vil være tilgjengelig i fargen du ønsker å kjøpe det i.
Etter å ha vurdert alle disse faktorene kan du vurdere selskapets kundeservice og pris i forhold til andre selskaper i markedet.
Vi vil nå liste ned noen av materialene du kan velge for å trykke en fleksibel del eller funksjonell prototype.
Liste over fleksible 3D-utskriftsmaterialer
Alle de nevnte materialene har noen grunnleggende egenskaper som at de alle er fleksible og myke i naturen. Materialene har utmerket utmattelsesmotstand og gode elektriske egenskaper.
De har ekstraordinær vibrasjonsdemping og slagstyrke. Disse materialene viser motstand mot kjemikalier og vær, de har god rive- og slitestyrke.
Alle er resirkulerbare og har god støtdempende kapasitet.
Skriverforutsetninger for utskrift med fleksibelt 3D-utskriftsmateriale
Det er noen standardoppfatninger å sette skriveren på før du skriver ut med disse materialene.
Ekstrudertemperaturområdet til skriveren bør være mellom 210 og 260 grader Celsius, mens sengetemperaturområdet bør være fra omgivelsestemperatur til 110 grader Celsius avhengig av glassovergangstemperaturen til materialet du er villig til å skrive ut.
Den anbefalte utskriftshastigheten ved utskrift med fleksible materialer kan være alt fra så lavt som fem millimeter per sekund til tretti millimeter per sekund.
Ekstrudersystemet til 3D-skriveren din skal være en direkte stasjon, og du anbefales å ha en kjølevifte for raskere etterbehandling av deler og funksjonelle prototyper som du produserer.
Utfordringer ved utskrift med disse materialene
Selvfølgelig er det noen punkter du må ta vare på før du skriver ut med disse materialene, basert på vanskelighetene som har blitt møtt av brukere tidligere.
- Termoplastiske elastomerer er kjent for å bli dårlig håndtert av ekstrudere til skriveren.
-De absorberer fuktighet, så forvent at utskriften din popper opp i størrelse hvis filamentet ikke lagres riktig.
-Termoplastiske elastomerer er følsomme for raske bevegelser, slik at de kan spenne seg opp når de presses gjennom ekstruderen.
TPU
TPU står for termoplastisk polyuretan. Det er veldig populært på markedet, så mens du kjøper fleksible filamenter, er det store sjanser for at dette materialet er det du ofte vil møte sammenlignet med andre filamenter.
Det er kjent på markedet for å vise en større stivhet og mulighet til å ekstrudere lettere enn andre filamenter.
Dette materialet har anstendig styrke og høy holdbarhet. Den har et høyt elastisk område i størrelsesorden 600 til 700 prosent.
Strandhardheten til dette materialet varierer fra 60 A til 55 D. Det har utmerket trykkbarhet, er semi-transparent.
Dens kjemiske motstand mot fett i naturen og oljer gjør den mer egnet å bruke med 3D-printere. Dette materialet har høy slitestyrke.
Du anbefales å holde skriverens temperaturområde mellom 210 og 230 grader Celsius og sengen mellom uoppvarmet temperatur til 60 grader Celsius mens du skriver ut med TPU.
Utskriftshastigheten, som nevnt ovenfor, bør være mellom fem og tretti millimeter per sekund, mens det anbefales å bruke en Kapton- eller malertape for vedhefting.
Ekstruderen skal være en direkte stasjon, og kjøleviften anbefales ikke i det minste for de første lagene av denne skriveren.
TPC
De står for termoplastisk copolyester. Kjemisk er de polyeterestere som har en alternerende tilfeldig lengdesekvens av enten lang- eller kortkjedede glykoler.
De harde segmentene i denne delen er kortkjedede esterenheter, mens de myke segmentene vanligvis er alifatiske polyetere og polyesterglykoler.
Fordi dette fleksible 3D-utskriftsmaterialet betraktes som et materiale av teknisk kvalitet, er det ikke noe du vil se så ofte som TPU.
TPC har en lav tetthet med et elastisk område på 300 til 350 prosent. Shore-hardheten varierer fra 40 til 72 D.
TPC viser god motstand mot kjemikalier og høy styrke med god termisk stabilitet og temperaturbestandighet.
Når du skriver ut med TPC, anbefales det å holde temperaturen i området 220 til 260 grader Celsius, sengetemperaturen i området 90 til 110 grader Celsius, og utskriftshastighetsområdet er det samme som TPU.
TPA
Den kjemiske kopolymeren av TPE og nylon kalt termoplastisk polyamid er en kombinasjon av glatt og skinnende tekstur som kommer fra nylon og fleksibiliteten som er en velsignelse av TPE.
Den har høy fleksibilitet og elastisitet i området 370 og 497 prosent, med en Shore-hardhet i området 75 og 63 A.
Den er usedvanlig slitesterk og viser printbarhet på samme nivå som TPC. Den har god varmebestandighet samt lagvedheft.
Skriverens ekstrudertemperatur under utskrift av dette materialet bør være i området 220 til 230 grader Celsius, mens sjikttemperaturen bør være i området 30 til 60 grader Celsius.
Utskriftshastigheten til skriveren din kan være den samme som den anbefales når du skriver ut TPU og TPC.
Sengevedheftingen til skriveren bør være PVA-basert, og ekstrudersystemet kan være en direkte stasjon så vel som Bowden.
Innleggstid: 10-jul-2023