Oletko koskaan miettinyt, miksi 3D-tulostustekniikka on vahvistumassa ja korvaamassa vanhoja perinteisiä valmistustekniikoita?
Jos yrität luetella syitä, miksi tämä muutos tapahtuu, luettelo alkaa varmasti mukauttamisesta.Ihmiset etsivät personointia.He ovat vähemmän kiinnostuneita standardoinnista.
Ja juuri tämän ihmisten käyttäytymisen muutoksen ja 3D-tulostustekniikan kyvyn tyydyttää ihmisten mukauttamistarpeen mukauttamisen ansiosta se pystyy korvaamaan perinteisesti standardointiin perustuvat valmistustekniikat.
Joustavuus on piilotettu tekijä henkilökohtaistamishakujen takana.Ja se, että markkinoilla on saatavilla joustavaa 3D-tulostusmateriaalia, jonka avulla käyttäjät voivat kehittää yhä joustavampia osia ja toimivia prototyyppejä, on joillekin käyttäjille puhtaan autuuden lähde.
3D-tulostettu muoti ja 3D-tulostetut käsivarret ovat esimerkkejä sovelluksista, joissa 3D-tulostuksen joustavuutta tulisi arvostaa.
Kumi-3D-tulostus on ala, jota vielä tutkitaan ja jota ei vielä kehitetä.Mutta toistaiseksi meillä ei ole kumista 3D-tulostustekniikkaa, ennen kuin kumista tulee täysin tulostettavaa, joudumme selviytymään vaihtoehdoista.
Ja tutkimuksen mukaan lähimpiä kumin vaihtoehtoja kutsutaan termoplastisiksi elastomeereiksi.Joustavia materiaaleja on neljää eri tyyppiä, joita tarkastelemme tässä artikkelissa perusteellisesti.
Näitä joustavia 3D-tulostusmateriaaleja kutsutaan nimellä TPU, TPC, TPA ja Soft PLA.Aloitamme kertomalla sinulle joustavasta 3D-tulostusmateriaalista yleisesti.
Mikä on joustavin filamentti?
Joustavien filamenttien valitseminen seuraavaan 3D-tulostusprojektiisi avaa erilaisia mahdollisuuksia tulosteillesi.
Voit tulostaa erilaisia esineitä joustavalla filamentillasi, mutta myös jos sinulla on kaksi- tai monipäinen ekstruuderi, joka sisältää tulostimen, voit tulostaa upeita asioita käyttämällä tätä materiaalia.
Tulostimella voidaan tulostaa osia ja toiminnallisia prototyyppejä, kuten mittatilaustyönä valmistetut varvastossut, jännityspallopäät tai yksinkertaisesti tärinänvaimentimet.
Jos olet päättänyt ottaa Flexi-filamentin osaksi esineidesi tulostamista, onnistut varmasti saamaan mielikuvituksesi lähemmäksi todellisuutta.
Koska tällä alalla on nykyään niin monia vaihtoehtoja, olisi vaikea kuvitella aikaa, joka on jo kulunut 3D-tulostuksen alalla tämän tulostusmateriaalin puuttuessa.
Käyttäjille joustavilla filamenteilla tulostaminen oli tuolloin tuskaa.Kipu johtui monista tekijöistä, jotka kiertyivät yhteen yhteiseen tosiasiaan, että nämä materiaalit ovat erittäin pehmeitä.
Joustavan 3D-tulostusmateriaalin pehmeys teki niistä riskialttiita tulostaa millä tahansa tulostimella, sen sijaan tarvittiin jotain todella luotettavaa.
Suurin osa tulostimista tuolloin kohtasi työntönauhaefektin ongelman, joten aina kun työnsit jotain tuolloin ilman jäykkyyttä suuttimen läpi, se taipuisi, kiertyi ja taisteli sitä vastaan.
Kaikki, jotka tuntevat langan kaatamisen neulasta kaikenlaisten kankaan ompelua varten, voivat samaistua tähän ilmiöön.
Työntövaikutuksen ongelmaa lukuun ottamatta pehmeämpien filamenttien, kuten TPE:n, valmistaminen oli varsinkin hyvillä toleransseilla varsinkin hyvin vaatimaton tehtävä.
Jos harkitset huonoa toleranssia ja aloitat valmistuksen, on mahdollista, että valmistamasi filamentti joutuu läpikäymään huonon yksityiskohdan, jumiutumisen ja suulakepuristusprosessin.
Mutta asiat ovat muuttuneet, tällä hetkellä on olemassa useita pehmeitä filamentteja, joista osa on jopa elastisia ja eri pehmeitä.Soft PLA, TPU ja TPE ovat esimerkkejä.
Shore-kovuus
Tämä on yleinen kriteeri, jonka saatat nähdä filamenttivalmistajien mainitseessa 3D-tulostusmateriaalinsa nimen.
Shore-kovuus määritellään jokaisen materiaalin kestävyyden mittana painumaa vastaan.
Tämä asteikko keksittiin menneisyydessä, kun ihmisillä ei ollut viittausta puhuessaan minkään materiaalin kovuudesta.
Joten ennen kuin Shore-kovuus keksittiin, ihmisten täytyi käyttää kokemuksiaan muille selittääkseen minkä tahansa kokeillensa materiaalin kovuuden numeron mainitsemisen sijaan.
Tästä mittakaavasta tulee tärkeä tekijä pohdittaessa, mikä muottimateriaali valita toiminnallisen prototyypin osan valmistukseen.
Joten esimerkiksi kun haluat valita kahdesta kumista kipsiseisovan baleriinin muotin valmistukseen, Shore-kovuus kertoisi, että lyhytkovuus 70 A on vähemmän hyödyllinen kuin kumi, jonka shore-kovuus on 30 A.
Tyypillisesti filamentteja käsitellessään tiedät, että joustavan materiaalin suositeltu shore-kovuus vaihtelee välillä 100A - 75A.
Jossa on selvää, että joustava 3D-tulostusmateriaali, jonka shore-kovuus on 100A, olisi kovempaa kuin 75A.
Mitä tulee ottaa huomioon ostaessasi joustavaa filamenttia?
On useita tekijöitä, jotka on otettava huomioon ostaessasi mitä tahansa filamenttia, ei vain joustavia.
Sinun tulisi aloittaa keskipisteestä, joka on sinulle tärkein, esimerkiksi materiaalin laadusta, joka johtaa toimivan prototyypin hyvännäköiseen osaan.
Silloin kannattaa miettiä toimitusketjun luotettavuutta eli 3D-tulostukseen kerran käyttämäsi materiaalin pitäisi olla jatkuvasti saatavilla, muuten päädyt käyttämään mitä tahansa rajoitettua 3D-tulostusmateriaalia.
Kun olet miettinyt näitä tekijöitä, sinun tulee ajatella suurta joustavuutta, laajaa värivalikoimaa.Jokaista joustavaa 3D-tulostusmateriaalia ei nimittäin ole saatavilla sillä värillä, jolla haluat sen ostaa.
Kaikkien näiden tekijöiden huomioimisen jälkeen voit ottaa huomioon yrityksen asiakaspalvelun ja hinnan verrattuna muihin markkinoiden yrityksiin.
Listaamme nyt joitakin materiaaleja, joita voit valita joustavan osan tai toimivan prototyypin tulostamiseen.
Luettelo joustavista 3D-tulostusmateriaaleista
Kaikilla alla mainituilla materiaaleilla on joitain perusominaisuuksia, kuten ne ovat kaikki joustavia ja pehmeitä.Materiaalilla on erinomainen väsymiskestävyys ja hyvät sähköominaisuudet.
Niillä on poikkeuksellinen tärinänvaimennus ja iskunkestävyys.Nämä materiaalit kestävät kemikaaleja ja säätä, niillä on hyvä repeytymis- ja kulutuskestävyys.
Kaikki ne ovat kierrätettäviä ja niillä on hyvä iskunvaimennuskyky.
Tulostimen edellytykset tulostaa joustavilla 3D-tulostusmateriaaleilla
On olemassa joitakin standardeja, jotka on asetettava tulostimeen päälle ennen kuin tulostat näillä materiaaleilla.
Tulostimesi suulakepuristimen lämpötila-alueen tulee olla 210–260 celsiusastetta, kun taas alustan lämpötila-alueen tulee olla ympäristön lämpötilasta 110 celsiusasteeseen riippuen tulostettavan materiaalin lasittumislämpötilasta.
Suositeltu tulostusnopeus joustavilla materiaaleilla tulostettaessa voi olla niinkin alhainen kuin viidestä 30 millimetristä sekunnissa.
3D-tulostimesi ekstruuderijärjestelmän tulee olla suorakäyttöinen, ja sinun on suositeltavaa käyttää jäähdytystuuletinta valmistamiesi osien ja toimivien prototyyppien nopeampaa jälkikäsittelyä varten.
Näillä materiaaleilla tulostamisessa on haasteita
Tietysti on joitain kohtia, jotka sinun on huolehdittava ennen näiden materiaalien tulostamista, koska käyttäjät ovat kohdanneet aiemmin.
- Tulostimen ekstruuderit käsittelevät termoplastisia elastomeerejä huonosti.
-Ne imevät kosteutta, joten odota tulosteen nousevan kokoon, jos filamenttia ei säilytetä kunnolla.
-Termoplastiset elastomeerit ovat herkkiä nopeille liikkeille, joten se voi lommahtaa, kun se työnnetään ekstruuderin läpi.
TPU
TPU tarkoittaa termoplastista polyuretaania.Se on erittäin suosittu markkinoilla, joten kun ostat joustavia filamentteja, on suuri mahdollisuus, että tämä materiaali on usein sitä, mitä kohtaat muihin filamenteihin verrattuna.
Se on tunnettu markkinoilla suuremmasta jäykkyydestään ja siitä, että se voi puristaa helpommin kuin muut filamentit.
Tällä materiaalilla on kunnollinen lujuus ja korkea kestävyys.Sillä on korkea elastisuusalue, luokkaa 600 - 700 prosenttia.
Tämän materiaalin shore-kovuus vaihtelee välillä 60 A - 55 D. Sillä on erinomainen painettavuus, se on puoliksi läpinäkyvää.
Sen kemiallinen kestävyys luonnossa esiintyviä rasvoja ja öljyjä vastaan tekee siitä sopivamman käytettäväksi 3D-tulostimien kanssa.Tällä materiaalilla on korkea kulutuskestävyys.
Suosittelemme pitämään tulostimen lämpötila-alueen välillä 210–230 celsiusastetta ja alustan lämmittämättömän lämpötilan ja 60 celsiusasteen välillä tulostettaessa TPU:lla.
Kuten edellä mainittiin, tulostusnopeuden tulisi olla 5-30 millimetriä sekunnissa, kun taas lattiakiinnitykseen on suositeltavaa käyttää Kapton- tai maalarinteippiä.
Ekstruuderin tulee olla suorakäyttöinen, eikä jäähdytystuuletinta suositella ainakaan tämän tulostimen ensimmäisiin kerroksiin.
TPC
Ne tarkoittavat termoplastista kopolyesteriä.Kemiallisesti ne ovat polyeetteriestereitä, joilla on joko pitkä- tai lyhytketjuisten glykolien vuorotteleva satunnainen pituus.
Tämän osan kovat segmentit ovat lyhytketjuisia esteriyksiköitä, kun taas pehmeät segmentit ovat yleensä alifaattisia polyeettereitä ja polyesteriglykoleja.
Koska tätä joustavaa 3D-tulostusmateriaalia pidetään teknisenä materiaalina, se ei ole jotain, jota näkisi yhtä usein kuin TPU.
TPC:llä on pieni tiheys ja elastisuusalue 300-350 prosenttia.Sen Shore-kovuus vaihtelee välillä 40-72 D.
TPC:llä on hyvä kemikaalienkestävyys ja korkea lujuus sekä hyvä lämmönkestävyys ja lämmönkestävyys.
Kun tulostat TPC:llä, suosittelemme pitämään lämpötilasi välillä 220–260 celsiusastetta, alustan lämpötilan välillä 90–110 celsiusastetta ja tulostusnopeusaluetta samalla tavalla kuin TPU:n.
TPA
TPE:n ja nailonin kemiallinen kopolymeeri, nimeltään Thermoplastic Polyamide, on yhdistelmä sileää ja kiiltävää rakennetta, joka tulee nailonista, ja joustavuutta, joka on TPE:n siunaus.
Sillä on korkea joustavuus ja joustavuus välillä 370 ja 497 prosenttia, ja Shore-kovuus välillä 75 ja 63 A.
Se on poikkeuksellisen kestävä ja sen painettavuus on samalla tasolla kuin TPC.Sillä on hyvä lämmönkestävyys sekä kerrostarttuvuus.
Tulostimen suulakepuristimen lämpötilan tulee tätä materiaalia tulostettaessa olla välillä 220-230 celsiusastetta, kun taas alustan lämpötilan tulee olla 30-60 celsiusastetta.
Tulostimesi tulostusnopeus voi olla sama kuin TPU- ja TPC-tulostuksen aikana suositellaan.
Tulostimen alustakiinnityksen tulee olla PVA-pohjainen ja ekstruuderijärjestelmä voi olla suorakäyttöinen kuin Bowden.
Postitusaika: 10.7.2023