Ste se kdaj vprašali, zakaj se tehnologija 3D-tiskanja krepi in nadomešča starejše tradicionalne tehnologije izdelave?
Če poskušate našteti razloge, zakaj se ta preobrazba dogaja, se bo seznam zagotovo začel s prilagajanjem.Ljudje iščejo personalizacijo.Manj jih zanima standardizacija.
In prav zaradi tega premika v vedenju ljudi in zmožnosti tehnologije 3D-tiskanja, da zadovolji potrebe ljudi po personalizaciji s prilagajanjem, je sposobna nadomestiti proizvodne tehnologije, ki tradicionalno temeljijo na standardizaciji.
Prilagodljivost je skriti dejavnik v ozadju iskanja ljudi po personalizaciji.Dejstvo, da je na trgu na voljo prilagodljiv material za 3D-tiskanje, ki uporabnikom omogoča razvoj vedno bolj prilagodljivih delov in funkcionalnih prototipov, je za nekatere uporabnike vir čiste blaženosti.
3D-natisnjena moda in 3D-natisnjene protetične roke so primeri aplikacij, pri katerih je treba ceniti prilagodljivost 3D-tiskanja.
3D-tiskanje gume je področje, ki se še raziskuje in še ni razvito.Toda za zdaj še nimamo tehnologije 3D tiskanja gume, dokler guma ne bo popolnoma natisljiva, bi se morali ukvarjati z alternativami.
Glede na raziskave se najbližja alternativa gumi imenuje termoplastični elastomer.Obstajajo štiri različne vrste fleksibilnih materialov, ki jih bomo podrobneje preučili v tem članku.
Ti prilagodljivi materiali za 3D tiskanje se imenujejo TPU, TPC, TPA in Soft PLA.Začeli bomo tako, da vam bomo na splošno predstavili materiale za fleksibilno 3D-tiskanje.
Kaj je najbolj fleksibilen filament?
Izbira fleksibilnih filamentov za vaš naslednji projekt 3D tiskanja bo odprla svet različnih možnosti za vaše odtise.
Ne samo, da lahko s svojim filamentom flex natisnete vrsto različnih predmetov, ampak tudi če imate tiskalnik z dvojnim ali večglavnim ekstruderjem, lahko s tem materialom natisnete precej neverjetne stvari.
Dele in funkcionalne prototipe, kot so japonke po meri, stresne kroglične glave ali preprosto dušilci tresljajev, lahko natisnete s svojim tiskalnikom.
Če ste odločeni, da bo Flexi filament del tiskanja vaših predmetov, vam bo zagotovo uspelo, da boste svojo domišljijo čim bolj približali resničnosti.
Ob toliko možnostih, ki so danes na voljo na tem področju, bi si težko predstavljali čas, ki je že minil na področju 3D-tiskanja brez tega materiala za tiskanje.
Za uporabnike je bilo takrat tiskanje s prožnimi filamenti trka v rit.Bolečina je bila posledica številnih dejavnikov, ki so se vrteli okoli enega skupnega dejstva, da so ti materiali zelo mehki.
Zaradi mehkobe prožnega materiala za 3D-tiskanje je bilo tvegano tiskati s katerim koli tiskalnikom, namesto tega ste potrebovali nekaj res zanesljivega.
Večina takratnih tiskalnikov se je soočala s težavo z učinkom potiskanja vrvice, tako da se je vsakič, ko ste v tistem trenutku nekaj brez kakršne koli togosti potisnili skozi šobo, upogibalo, zvijalo in se borilo proti temu.
Vsi, ki vam je poznano vlivanje sukanca iz igle za šivanje kakršnega koli blaga, se lahko poistovetite s tem pojavom.
Poleg problema potisnega učinka je bila izdelava mehkejših filamentov, kot je TPE, zelo težka naloga, zlasti z dobrimi tolerancami.
Če upoštevate slabo toleranco in začnete s proizvodnjo, obstaja verjetnost, da bo filament, ki ste ga izdelali, podvržen slabemu postopku obdelave podrobnosti, zagozdenja in iztiskanja.
Toda stvari so se spremenile, trenutno obstaja vrsta mehkih filamentov, nekateri med njimi celo z elastičnimi lastnostmi in različnimi stopnjami mehkobe.Mehki PLA, TPU in TPE so nekateri primeri.
Trdota po Shoru
To je običajno merilo, ki ga lahko vidite pri proizvajalcih filamentov, ki jih omenjajo poleg imena svojega materiala za 3D-tiskanje.
Trdota po Shoru je opredeljena kot mera odpornosti vsakega materiala na vdolbino.
Ta lestvica je bila izumljena v preteklosti, ko ljudje niso imeli nobene reference, ko so govorili o trdoti katerega koli materiala.
Torej, preden je bila izumljena Shorova trdota, so morali ljudje uporabiti svoje izkušnje drugim, da so razložili trdoto katerega koli materiala, na katerem so eksperimentirali, namesto da bi omenili številko.
Ta lestvica postane pomemben dejavnik pri odločanju, kateri material kalupa izbrati za izdelavo dela funkcionalnega prototipa.
Tako na primer, ko želite izbirati med dvema gumama za izdelavo kalupa stoječe balerine iz mavca, bi vam trdota po Shoru povedala, da imate Guma s kratko trdoto 70 A je manj uporabna kot guma s trdoto po Shoru 30 A.
Običajno boste pri delu s filamenti vedeli, da je priporočena Shore trdota prožnega materiala od 100 A do 75 A.
Pri čemer bi bil očitno fleksibilen material za 3D tiskanje, ki ima trdoto po Shoru 100 A, trši od tistega, ki ima 75 A.
Kaj je treba upoštevati pri nakupu fleksibilnega filamenta?
Pri nakupu katerega koli filamenta, ne le fleksibilnega, je treba upoštevati različne dejavnike.
Začeti morate s središčne točke, ki je za vas najpomembnejša, kot je kakovost materiala, ki bo povzročila lep del funkcionalnega prototipa.
Potem morate razmisliti o zanesljivosti v dobavni verigi, tj. material, ki ga enkrat uporabite za 3D-tiskanje, mora biti stalno na voljo, sicer bi na koncu uporabili kateri koli omejeni del materiala za 3D-tiskanje.
Po premisleku o teh dejavnikih bi morali pomisliti na visoko elastičnost, široko paleto barv.Kajti vsak prilagodljiv material za 3D-tiskanje ne bi bil na voljo v barvi, v kateri bi ga želeli kupiti.
Ko ste preučili vse te dejavnike, lahko upoštevate storitve za stranke in ceno podjetja v primerjavi z drugimi podjetji na trgu.
Zdaj bomo našteli nekaj materialov, ki jih lahko izberete za tiskanje fleksibilnega dela ali funkcionalnega prototipa.
Seznam prilagodljivih materialov za 3D-tiskanje
Vsi spodaj omenjeni materiali imajo nekatere osnovne značilnosti, kot so vsi prožni in mehki.Materiali imajo odlično odpornost proti utrujenosti in dobre električne lastnosti.
Imajo izjemno blaženje tresljajev in udarno trdnost.Ti materiali so odporni na kemikalije in vremenske vplive, imajo dobro odpornost proti trganju in obrabi.
Vse jih je mogoče reciklirati in imajo dobro sposobnost blaženja udarcev.
Predpogoji tiskalnika za tiskanje s prilagodljivimi materiali za 3D-tiskanje
Obstajajo nekatera standardna prepričanja, na katera morate nastaviti tiskalnik, preden tiskate s temi materiali.
Temperaturno območje ekstruderja vašega tiskalnika mora biti med 210 in 260 stopinjami Celzija, temperaturno območje postelje pa mora biti od temperature okolja do 110 stopinj Celzija, odvisno od temperature posteklenitve materiala, ki ga želite tiskati.
Priporočena hitrost tiskanja pri tiskanju s prožnimi materiali je lahko od pet milimetrov na sekundo do trideset milimetrov na sekundo.
Sistem ekstruderja vašega 3D-tiskalnika mora imeti neposredni pogon in priporočamo, da imate hladilni ventilator za hitrejšo naknadno obdelavo delov in funkcionalnih prototipov, ki jih izdelate.
Izzivi pri tiskanju s temi materiali
Seveda obstaja nekaj točk, na katere morate poskrbeti pred tiskanjem s temi materiali glede na težave, s katerimi so se prej srečevali uporabniki.
-Znano je, da termoplastične elastomere slabo obdelujejo ekstruderji tiskalnika.
- Absorbirajo vlago, zato pričakujte, da se bo vaš natis povečal, če filament ni pravilno shranjen.
-Termoplastični elastomeri so občutljivi na hitre premike, zato se lahko zapnejo, ko jih potisnete skozi ekstruder.
TPU
TPU pomeni termoplastični poliuretan.Na trgu je zelo priljubljen, zato obstaja velika verjetnost, da boste pri nakupu fleksibilnih filamentov ta material pogosto srečali v primerjavi z drugimi filamenti.
Na trgu je znan po tem, da izkazuje večjo togost in možnost lažjega iztiskanja kot drugi filamenti.
Ta material ima dostojno trdnost in visoko vzdržljivost.Ima visoko elastičnost v območju od 600 do 700 odstotkov.
Trdota po Shoru tega materiala je od 60 A do 55 D. Ima odlično tiskanje, je polprosojen.
Zaradi njegove kemične odpornosti na naravne maščobe in olja je bolj primeren za uporabo s 3D tiskalniki.Ta material ima visoko odpornost proti obrabi.
Priporočamo, da med tiskanjem s TPU ohranjate temperaturno območje tiskalnika med 210 in 230 stopinjami Celzija, posteljo pa med neogreto temperaturo do 60 stopinj Celzija.
Hitrost tiska naj bi bila, kot že omenjeno, med pet in trideset milimetrov na sekundo, za lepljenje postelje pa priporočamo kapton ali pleskarski trak.
Ekstruder naj ima direktni pogon, hladilni ventilator pa ni priporočljiv vsaj za prve plasti tega tiskalnika.
TPC
Pomenijo termoplastični kopoliester.Kemično so polietrski estri, ki imajo izmenično naključno zaporedje dolgoverižnih ali kratkoverižnih glikolov.
Trdi segmenti tega dela so kratkoverižne estrske enote, medtem ko so mehki segmenti običajno alifatski polietri in poliestrski glikoli.
Ker ta prilagodljiv material za 3D-tiskanje velja za material tehnične kakovosti, ga ne bi videli tako pogosto kot TPU.
TPC ima nizko gostoto z razponom elastičnosti od 300 do 350 odstotkov.Njegova trdota po Shoru se giblje od 40 do 72 D.
TPC kaže dobro odpornost na kemikalije in visoko trdnost z dobro termično stabilnostjo in temperaturno odpornostjo.
Med tiskanjem s TPC vam svetujemo, da ohranjate temperaturo v območju od 220 do 260 stopinj Celzija, temperaturo postelje v območju od 90 do 110 stopinj Celzija, razpon hitrosti tiskanja pa enak kot pri TPU.
TPA
Kemični kopolimer TPE in najlona, imenovan Thermoplastic Polyamide, je kombinacija gladke in sijoče teksture, ki prihaja iz najlona, ter prožnosti, ki je prednost TPE.
Ima visoko prožnost in elastičnost v območju od 370 do 497 odstotkov, s trdoto po Shoru v območju od 75 do 63 A.
Je izredno vzdržljiv in omogoča tiskanje na enaki ravni kot TPC.Ima dobro toplotno odpornost in oprijem na plast.
Temperatura ekstruderja tiskalnika med tiskanjem tega materiala naj bo v območju od 220 do 230 stopinj Celzija, temperatura postelje pa v območju od 30 do 60 stopinj Celzija.
Hitrost tiskanja vašega tiskalnika je lahko enaka, kot je priporočena med tiskanjem TPU in TPC.
Oprijem na posteljo tiskalnika mora temeljiti na PVA, sistem ekstruderja pa je lahko tako z neposrednim pogonom kot z Bowdenom.
Čas objave: 10. julij 2023