Vai esat kādreiz domājuši, kāpēc 3D drukas tehnoloģija kļūst arvien spēcīgāka un aizstāj vecās tradicionālās ražošanas tehnoloģijas?
Ja mēģināt uzskaitīt iemeslus, kāpēc šī transformācija notiek, saraksts noteikti sāksies ar pielāgošanu.Cilvēki meklē personalizāciju.Viņus mazāk interesē standartizācija.
Pateicoties šīm izmaiņām cilvēku uzvedībā un 3D drukas tehnoloģijas spējai apmierināt cilvēku vajadzību pēc personalizācijas, pielāgojot to, tā spēj aizstāt tradicionāli uz standartizāciju balstītas ražošanas tehnoloģijas.
Elastīgums ir slēpts faktors, kas slēpjas aiz cilvēku personalizācijas meklējumiem.Un fakts, ka tirgū ir pieejams elastīgs 3D drukas materiāls, kas ļauj lietotājiem izstrādāt arvien elastīgākas detaļas un funkcionālos prototipus, dažiem lietotājiem ir tīras svētlaimes avots.
3D drukas mode un 3D drukātas roku protēzes ir piemēri lietojumiem, kuros ir jānovērtē 3D drukāšanas elastība.
Gumijas 3D druka ir joma, kas joprojām tiek pētīta un vēl jāattīsta.Bet pagaidām mums nav gumijas 3D drukas tehnoloģijas, līdz gumija kļūs pilnībā drukājama, nāktos iztikt ar alternatīvām.
Un saskaņā ar pētījumu tuvākās alternatīvas gumijai, kas ietilpst, sauc par termoplastiskajiem elastomēriem.Ir četri dažādi elastīgo materiālu veidi, kurus mēs šajā rakstā aplūkosim padziļināti.
Šie elastīgie 3D drukas materiāli tiek nosaukti par TPU, TPC, TPA un Soft PLA.Mēs sāksim ar īsu ieskatu par elastīgo 3D drukas materiālu kopumā.
Kāds ir elastīgākais kvēldiegs?
Izvēloties elastīgus pavedienus savam nākamajam 3D drukāšanas projektam, jūsu izdrukām tiks atvērta dažādu iespēju pasaule.
Ar savu elastīgo kvēldiegu varat ne tikai izdrukāt dažādus objektus, bet arī, ja jums ir divu vai vairāku galviņu ekstrūderis ar printeri, izmantojot šo materiālu, varat izdrukāt pārsteidzošas lietas.
Izmantojot printeri, var izdrukāt detaļas un funkcionālus prototipus, piemēram, ekskluzīvas flip flops, stresa lodīšu galviņas vai vienkārši vibrācijas slāpētājus.
Ja esat apņēmies Flexi kvēldiegu padarīt par daļu no savu objektu drukāšanas, jums noteikti izdosies padarīt savu iztēli vistuvāko realitātei.
Tā kā mūsdienās šajā jomā ir pieejamas tik daudz iespēju, būtu grūti iedomāties laiku, kas jau ir pagājis 3D drukas jomā bez šī drukas materiāla.
Toreiz lietotājiem drukāšana ar elastīgiem pavedieniem bija sāpīga.Sāpes izraisīja daudzi faktori, kas bija saistīti ar vienu izplatītu faktu, ka šie materiāli ir ļoti mīksti.
Elastīgā 3D drukas materiāla maigums padarīja tos riskantus drukāt ar jebkuru printeri, tā vietā jums vajadzēja kaut ko patiešām uzticamu.
Toreiz lielākā daļa printeru saskārās ar stīgas stīgas efekta problēmu, tāpēc ikreiz, kad jūs kaut ko bez stingrības izspiedāt caur sprauslu, tas saliecās, sagriezās un cīnījās pret to.
Ikviens, kurš zina, kā ieliet diegu no adatas jebkura veida auduma šūšanai, var attiekties uz šo parādību.
Neatkarīgi no stumšanas efekta problēmas, mīkstāku pavedienu, piemēram, TPE, ražošana bija ļoti grūts uzdevums, īpaši ar labām pielaidēm.
Ja uzskatāt, ka panesamība ir slikta un sākat ražošanu, pastāv iespēja, ka jūsu ražotajam kvēldiegam būs jāveic slikta detaļu detalizācija, iesprūšana un ekstrūzija.
Taču lietas ir mainījušās, šobrīd ir virkne mīksto pavedienu, daži no tiem pat ar elastīgām īpašībām un dažādu maiguma līmeni.Soft PLA, TPU un TPE ir daži no piemēriem.
Krasta cietība
Šis ir izplatīts kritērijs, ko jūs varētu redzēt, kvēldiegu ražotājiem minot līdzās sava 3D drukas materiāla nosaukumam.
Šora cietība ir definēta kā pretestības mērs katram materiālam pret iespiedumu.
Šī skala tika izgudrota pagātnē, kad cilvēkiem nebija nekādas atsauces, runājot par jebkura materiāla cietību.
Tātad, pirms tika izgudrota Šora cietība, cilvēkiem bija jāizmanto sava pieredze citiem, lai izskaidrotu jebkura materiāla cietību, ar kuru viņi bija eksperimentējuši, nevis minēt skaitli.
Šis mērogs kļūst par svarīgu faktoru, apsverot, kādu veidņu materiālu izvēlēties funkcionāla prototipa daļas izgatavošanai.
Tā, piemēram, ja vēlaties izvēlēties vienu no divām gumijām, lai izgatavotu veidni no ģipša stāvošas balerīnas, Shore cietība jums norāda, ka gumija ar īsu cietību 70 A ir mazāk noderīga nekā gumija ar Shore cietību 30 A.
Parasti, strādājot ar pavedieniem, jūs zināt, ka elastīga materiāla ieteicamā cietība svārstās no 100 A līdz 75 A.
Acīmredzot elastīgais 3D drukas materiāls, kura cietība krastā ir 100 A, būtu cietāks nekā materiāls ar 75 A.
Kas jāņem vērā, pērkot elastīgu pavedienu?
Pērkot jebkuru kvēldiegu, ir jāņem vērā dažādi faktori, ne tikai elastīgie.
Jums jāsāk no centra punkta, kas jums ir vissvarīgākais, piemēram, materiāla kvalitāte, kas radīs izskatīgu funkcionālā prototipa daļu.
Tad jums vajadzētu padomāt par uzticamību piegādes ķēdē, ti, materiālam, ko vienu reizi izmantojat 3D drukāšanai, jābūt nepārtraukti pieejamam, pretējā gadījumā jūs varētu izmantot jebkuru ierobežotu 3D drukas materiālu galu.
Apdomājot šos faktorus, jums vajadzētu padomāt par augstu elastību, plašu krāsu klāstu.Jo ne katrs elastīgais 3D drukas materiāls būtu pieejams tajā krāsā, kādā vēlaties to iegādāties.
Izvērtējot visus šos faktorus, varat ņemt vērā uzņēmuma klientu apkalpošanu un cenu salīdzinājumā ar citiem tirgū esošajiem uzņēmumiem.
Tagad mēs uzskaitīsim dažus materiālus, kurus varat izvēlēties elastīgas daļas vai funkcionāla prototipa drukāšanai.
Elastīgo 3D drukāšanas materiālu saraksts
Visiem zemāk minētajiem materiāliem ir dažas pamatīpašības, piemēram, tie visi ir elastīgi un mīksti.Materiāliem ir lieliska noguruma izturība un labas elektriskās īpašības.
Tiem piemīt izcila vibrāciju slāpēšana un triecienizturība.Šie materiāli ir izturīgi pret ķīmiskām vielām un laikapstākļiem, tiem ir laba plīsuma un nodilumizturība.
Visi no tiem ir otrreiz pārstrādājami un tiem ir laba trieciena absorbcijas spēja.
Printera priekšnosacījumi drukāšanai ar elastīgiem 3D drukas materiāliem
Ir daži standarti, kas jāiestata printerī pirms drukāšanas ar šiem materiāliem.
Jūsu printera ekstrūdera temperatūras diapazonam ir jābūt no 210 līdz 260 grādiem pēc Celsija, savukārt gultas temperatūras diapazonam ir jābūt no apkārtējās vides temperatūras līdz 110 grādiem pēc Celsija atkarībā no tā materiāla stiklošanās temperatūras, kuru vēlaties drukāt.
Ieteicamais drukas ātrums, drukājot ar elastīgiem materiāliem, var būt no pieciem milimetriem sekundē līdz trīsdesmit milimetriem sekundē.
Jūsu 3D printera ekstrūdera sistēmai jābūt tiešai piedziņai, un jums ir ieteicams izmantot dzesēšanas ventilatoru, lai ātrāk apstrādātu jūsu ražotās detaļas un funkcionālos prototipus.
Izaicinājumi, drukājot ar šiem materiāliem
Protams, ir daži punkti, kas jums ir jāparūpējas pirms drukāšanas ar šiem materiāliem, pamatojoties uz grūtībām, ar kurām iepriekš ir saskārušies lietotāji.
- Ir zināms, ka printera ekstrūderi slikti apstrādā termoplastiskos elastomērus.
-Tie absorbē mitrumu, tāpēc, ja kvēldiegs netiek pareizi uzglabāts, sagaidiet, ka izdruka uznirstīs.
-Termoplastiskie elastomēri ir jutīgi pret ātrām kustībām, tāpēc, izspiežot cauri ekstrūderim, tie var sasprādzēties.
TPU
TPU apzīmē termoplastisku poliuretānu.Tas ir ļoti populārs tirgū, tāpēc, pērkot elastīgus pavedienus, pastāv liela iespēja, ka šis materiāls ir tas, ko jūs bieži saskaraties salīdzinājumā ar citiem pavedieniem.
Tas ir slavens tirgū ar lielāku stingrību un iespēju vieglāk izspiest nekā citiem pavedieniem.
Šim materiālam ir pienācīga izturība un augsta izturība.Tam ir augsts elastības diapazons no 600 līdz 700 procentiem.
Šī materiāla krasta cietība svārstās no 60 A līdz 55 D. Tam ir lieliska apdrukājamība, tas ir daļēji caurspīdīgs.
Tā ķīmiskā izturība pret taukiem un eļļām padara to piemērotāku lietošanai ar 3D printeriem.Šim materiālam ir augsta nodilumizturība.
Drukājot ar TPU, ieteicams saglabāt printera temperatūras diapazonu no 210 līdz 230 grādiem pēc Celsija un gultas temperatūras diapazonu no neapsildāmas līdz 60 grādiem pēc Celsija.
Drukāšanas ātrumam, kā minēts iepriekš, jābūt no pieciem līdz trīsdesmit milimetriem sekundē, savukārt gultas saķerei ieteicams izmantot Kapton vai gleznotāja lenti.
Ekstrūderim ir jābūt tiešai piedziņai, un dzesēšanas ventilators nav ieteicams vismaz pirmajos šī printera slāņos.
TPC
Tie apzīmē termoplastisku kopoliesteru.Ķīmiski tie ir poliētera esteri, kuriem ir mainīga nejauša garuma vai īsas ķēdes glikolu garuma secība.
Šīs daļas cietie segmenti ir īsas ķēdes estera vienības, savukārt mīkstie segmenti parasti ir alifātiskie poliēteri un poliestera glikoli.
Tā kā šis elastīgais 3D drukas materiāls tiek uzskatīts par inženierijas kvalitātes materiālu, tas nav nekas tāds, ko jūs redzētu tik bieži kā TPU.
TPC ir zems blīvums ar elastības diapazonu no 300 līdz 350 procentiem.Tā Shore cietība svārstās no 40 līdz 72 D.
TPC ir laba izturība pret ķīmiskām vielām un augsta izturība ar labu termisko stabilitāti un temperatūras izturību.
Drukājot ar TPC, ieteicams saglabāt temperatūru diapazonā no 220 līdz 260 grādiem pēc Celsija, gultas temperatūru diapazonā no 90 līdz 110 grādiem pēc Celsija un drukas ātruma diapazonu tādā pašā diapazonā kā TPU.
TPA
TPE un neilona ķīmiskais kopolimērs ar nosaukumu Thermoplastic Polyamide ir gludas un spīdīgas tekstūras kombinācija, kas iegūta no neilona, un elastība, kas ir TPE priekšrocība.
Tam ir augsta elastība un elastība diapazonā no 370 līdz 497 procentiem, un Shore cietība ir diapazonā no 75 līdz 63 A.
Tas ir īpaši izturīgs un parāda drukājamību tādā pašā līmenī kā TPC.Tam ir laba karstumizturība, kā arī slāņa saķere.
Printera ekstrūdera temperatūrai, drukājot šo materiālu, jābūt diapazonā no 220 līdz 230 grādiem pēc Celsija, savukārt gultas temperatūrai jābūt diapazonā no 30 līdz 60 grādiem pēc Celsija.
Jūsu printera drukas ātrums var būt tāds pats, kāds tas ir ieteicams, drukājot TPU un TPC.
Printera pamatnes adhēzijai jābūt balstītai uz PVA, un ekstrūdera sistēma var būt gan tiešā piedziņa, gan Bowden.
Publicēšanas laiks: 10. jūlijs 2023