Hefurðu einhvern tíma velt því fyrir þér hvers vegna þrívíddarprentunartækni er að verða sífellt vinsælli og koma í stað hefðbundinna framleiðslutækni.
Ef þú reynir að telja upp ástæður fyrir þessari umbreytingu, þá mun listinn líklega byrja á sérsniðnum aðstæðum. Fólk er að leita að persónugerð. Það hefur minni áhuga á stöðlun.
Og það er vegna þessarar breytingu á hegðun fólks og getu þrívíddarprentunartækni til að fullnægja þörfum fólks fyrir persónugerð, með sérsniðningu, að hún getur komið í stað hefðbundinnar stöðlunarbundinnar framleiðslutækni.
Sveigjanleiki er falinn þáttur á bak við leit fólks að persónugervingum. Og sú staðreynd að sveigjanlegt 3D prentunarefni er fáanlegt á markaðnum sem gerir notendum kleift að þróa fleiri og sveigjanlegri hluti og hagnýtar frumgerðir er uppspretta hreinnar sælu fyrir suma notendur.
Þrívíddarprentuð tískufatnaður og þrívíddarprentaðir gervihandleggir eru dæmi um notkun þar sem sveigjanleiki þrívíddarprentunar ætti að vera metinn að verðleikum.
Þrívíddarprentun á gúmmíi er svið sem er enn í rannsóknum og á eftir að þróast. En í bili höfum við ekki tækni til að prenta gúmmí í þrívídd, og þangað til gúmmí verður fullkomlega prentanlegt þurfum við að nota aðra valkosti.
Og samkvæmt rannsóknum eru hitaplastísk teygjuefni það efni sem líkist gúmmíi. Það eru fjórar mismunandi gerðir af sveigjanlegum efnum sem við ætlum að skoða nánar í þessari grein.
Þessi sveigjanlegu 3D prentunarefni eru kölluð TPU, TPC, TPA og mjúkt PLA. Við byrjum á því að gefa ykkur stutta kynningu á sveigjanlegu 3D prentunarefni almennt.
Hvað er sveigjanlegasta filamentið?
Að velja sveigjanleg þráð fyrir næsta þrívíddarprentunarverkefni þitt mun opna heim mismunandi möguleika fyrir prentanir þínar.
Þú getur ekki aðeins prentað fjölbreytt úrval af hlutum með sveigjanlegu filamentinu þínu, heldur geturðu líka prentað ótrúlega hluti með þessu efni ef þú ert með prentara með tveimur eða mörgum hausum fyrir extruder.
Hægt er að prenta hluta og virknifrumgerðir eins og sérsmíðaða flip-flops, streitukúluhausa eða einfaldlega titringsdeyfa með prentaranum þínum.
Ef þú ert staðráðinn í að nota Flexi filament í prentun á hlutum þínum, þá er þér óhjákvæmilegt að ná árangri í að gera ímyndunaraflið eins og raunveruleikann.
Með svo mörgum möguleikum í boði á þessu sviði í dag væri erfitt að ímynda sér þann tíma sem þegar er liðinn á sviði þrívíddarprentunar án þessa prentunarefnis.
Fyrir notendur var prentun með sveigjanlegum þráðum á þeim tíma pína. Pínan stafaði af mörgum þáttum sem tengdust einni sameiginlegri staðreynd, þ.e. að þessi efni eru mjög mjúk.
Mýkt sveigjanlega 3D prentunarefnisins gerði það áhættusamt að prenta þau með hvaða prentara sem er, í staðinn þurfti eitthvað mjög áreiðanlegt.
Flestir prentarar á þeim tíma glímdu við vandamálið með ýtingarstrengjaáhrif, þannig að alltaf þegar þú ýtti einhverju á þeim tíma án nokkurrar stífleika í gegnum stútinn, beygðist það, snerist og barðist við það.
Allir sem þekkja til þess að hella þræði úr nál til að sauma alls konar efni geta tengt við þetta fyrirbæri.
Fyrir utan vandamálið með ýtingaráhrifin var framleiðsla á mýkri þráðum eins og TPE mjög erfitt verkefni, sérstaklega með góðum vikmörkum.
Ef þú telur að þolið sé lélegt og byrjar framleiðslu, eru líkur á að þráðurinn sem þú hefur framleitt þurfi að gangast undir lélega smáatriða, festingu og útpressunarferli.
En hlutirnir hafa breyst, nú er til úrval af mjúkum þráðum, sum þeirra jafnvel með teygjanlegum eiginleikum og mismunandi mýktarstigum. Mjúkt PLA, TPU og TPE eru nokkur dæmi.
Strandhörku
Þetta er algengt viðmið sem þú gætir séð hjá framleiðendum filaments sem nefna það við hliðina á nafni 3D prentunarefnis síns.
Shore hörku er skilgreind sem mælikvarði á viðnám sem hvert efni hefur gegn inndrátt.
Þessi kvarði var fundinn upp í fortíðinni þegar fólk hafði enga tilvísun þegar það talaði um hörku nokkurs efnis.
Svo, áður en Shore hörku var fundin upp, þurftu menn að nota reynslu sína til að útskýra hörku efnis sem þeir höfðu gert tilraunir með, frekar en að nefna tölu.
Þessi mælikvarði verður mikilvægur þáttur þegar íhugað er hvaða mótefni á að velja fyrir framleiðslu á hluta af virkri frumgerð.
Til dæmis, þegar þú vilt velja á milli tveggja gúmmítegunda til að búa til mót af gifsballerínu, þá myndi Shore hörkustigið segja þér að gúmmí með stutta hörku 70 A sé minna gagnlegt en gúmmí með Shore hörku 30 A.
Venjulega þegar þú vinnur með þræði muntu vita að ráðlagður Shore-hörkuleiki sveigjanlegs efnis er á bilinu 100A til 75A.
Þar sem augljóslega væri sveigjanlegt 3D prentunarefni sem hefur 100A Shore hörku harðara en það sem hefur 75A.
Hvað þarf að hafa í huga þegar sveigjanlegt filament er keypt?
Það eru ýmsar þættir sem þarf að hafa í huga þegar keypt er filament, ekki bara sveigjanlegt filament.
Þú ættir að byrja frá miðjupunkti sem er mikilvægast fyrir þig að hafa, eitthvað eins og gæði efnisins sem mun leiða til fallegs hluta af virkri frumgerð.
Þá ættirðu að hugsa um áreiðanleika í framboðskeðjunni, þ.e. efnið sem þú notar einu sinni í þrívíddarprentun, ætti að vera stöðugt aðgengilegt, annars endarðu á því að nota hvaða takmarkað magn af þrívíddarprentunarefni sem er.
Eftir að hafa hugsað um þessa þætti ættirðu að íhuga mikla teygjanleika og fjölbreytt litaval. Því ekki er hægt að fá öll sveigjanleg 3D prentunarefni í þeim lit sem þú vilt kaupa þau í.
Eftir að hafa tekið alla þessa þætti til greina er hægt að bera þjónustu og verð fyrirtækisins saman við önnur fyrirtæki á markaðnum.
Við munum nú telja upp nokkur af þeim efnum sem þú getur valið til að prenta sveigjanlegan hluta eða virka frumgerð.
Listi yfir sveigjanleg 3D prentunarefni
Öll efnin sem nefnd eru hér að neðan hafa nokkra grunneiginleika, svo sem að þau eru sveigjanleg og mjúk að eðlisfari. Efnin hafa framúrskarandi þreytuþol og góða rafmagnseiginleika.
Þau eru einstök og hafa einstaka titringsdeyfingu og höggþol. Þessi efni eru efna- og veðurþolin, þau eru vel slitþolin og hafa góða rifþol.
Þau eru öll endurvinnanleg og hafa góða höggdeyfandi getu.
Forkröfur prentara fyrir prentun með sveigjanlegum 3D prentunarefnum
Það eru nokkrar staðlar sem þarf að stilla prentarann á áður en prentað er með þessum efnum.
Hitastig prentarans í extrudernum ætti að vera á bilinu 210 til 260 gráður á Celsíus, en hitastig prentarans í beðinu ætti að vera frá umhverfishita upp í 110 gráður á Celsíus, allt eftir glerumskiptahitastigi efnisins sem prentað er á.
Ráðlagður prenthraði við prentun með sveigjanlegum efnum getur verið allt frá fimm millimetrum á sekúndu upp í þrjátíu millimetra á sekúndu.
Útpressunarkerfi þrívíddarprentarans þíns ætti að vera bein drif og það er mælt með því að þú hafir kæliviftu til að fá hraðari eftirvinnslu á hlutum og virkum frumgerðum sem þú framleiðir.
Áskoranir við prentun með þessum efnum
Auðvitað eru nokkur atriði sem þarf að hafa í huga áður en prentað er með þessum efnum, byggt á þeim erfiðleikum sem notendur hafa áður staðið frammi fyrir.
-Það er vitað að hitaplastísk teygjuefni fara illa með extruders prentarans.
-Þeir draga í sig raka, svo búist er við að prentunin stækki ef filamentið er ekki geymt rétt.
-Hitaplastísk teygjuefni eru viðkvæm fyrir hröðum hreyfingum svo þau gætu beygst upp þegar þau eru ýtt í gegnum extruderinn.
TPU
TPU stendur fyrir hitaplastískt pólýúretan. Það er mjög vinsælt á markaðnum svo þegar þú kaupir sveigjanleg þráð eru miklar líkur á að þetta efni sé það sem þú myndir oftast rekast á samanborið við önnur þráð.
Það er frægt á markaðnum fyrir að sýna meiri stífleika og auðveldari útpressun en aðrir þræðir.
Þetta efni hefur góðan styrk og mikla endingu. Það hefur mikla teygjanleika, á bilinu 600 til 700 prósent.
Shore hörku þessa efnis er á bilinu 60 A til 55 D. Það hefur framúrskarandi prenthæfni og er hálfgagnsætt.
Efnaþol þess gegn fitu og olíum úr náttúrunni gerir það hentugra til notkunar með þrívíddarprenturum. Þetta efni hefur mikla núningþol.
Mælt er með að prentarinn haldi hitastigi á bilinu 210 til 230 gráður á Celsíus og prentarann á bilinu óhitaðs hitastigs og 60 gráður á Celsíus þegar prentað er með TPU.
Prenthraðinn, eins og getið er hér að ofan, ætti að vera á bilinu fimm til þrjátíu millimetrar á sekúndu, en til að festa prentbeðið er mælt með því að nota Kapton- eða málningarlímband.
Extruderinn ætti að vera beindrifinn og kælivifta er ekki ráðlögð, að minnsta kosti ekki fyrir fyrstu lögin í þessum prentara.
TPC
Þau standa fyrir hitaplastískan sampólýester. Efnafræðilega séð eru þau pólýeteresterar sem hafa til skiptis handahófskennda lengdaröð af annað hvort löngum eða stuttum keðju glýkólum.
Hörðu hlutar þessa hluta eru stuttkeðju estereiningar, en mjúku hlutar eru venjulega alifatískir pólýeterar og pólýesterglýkól.
Þar sem þetta sveigjanlega 3D prentunarefni er talið vera verkfræðiefni, þá er það ekki eitthvað sem þú myndir sjá eins oft og TPU.
TPC hefur lága eðlisþyngd með teygjanleika á bilinu 300 til 350 prósent. Shore hörku þess er á bilinu 40 til 72 D.
TPC sýnir góða efnaþol og mikinn styrk með góðri hitastöðugleika og hitaþol.
Þegar prentað er með TPC er mælt með því að halda hitastigi á bilinu 220 til 260 gráður á Celsíus, hitastigi prentbeðsins á bilinu 90 til 110 gráður á Celsíus og prenthraða á sama bili og í TPU.
TPA
Efnafræðilega samfjölliða TPE og nylons, sem kallast hitaplastískt pólýamíð, er blanda af sléttri og glansandi áferð sem kemur frá nylon og sveigjanleika sem er blessun TPE.
Það hefur mikla sveigjanleika og teygjanleika á bilinu 370 til 497 prósent, með Shore hörku á bilinu 75 til 63 A.
Það er einstaklega endingargott og sýnir prenthæfni á sama stigi og TPC. Það hefur góða hitaþol sem og góða viðloðun milli laga.
Hitastig prentarans á extrudernum ætti að vera á bilinu 220 til 230 gráður á Celsíus meðan á prentun á þessu efni stendur, en hitastig prentbeðsins ætti að vera á bilinu 30 til 60 gráður á Celsíus.
Prenthraði prentarans getur verið sá sami og mælt er með fyrir TPU og TPC.
Viðloðun prentarans ætti að vera PVA-byggð og extruderkerfið getur verið bæði beint drifið og Bowden-drifið.
Birtingartími: 10. júlí 2023