Har du nogensinde undret dig over, hvorfor 3D-printteknologien vinder styrke og erstatter ældre traditionelle produktionsteknologier?
Hvis du forsøger at liste ned årsager til, hvorfor denne transformation sker, vil listen helt sikkert starte med tilpasning.Folk leder efter personalisering.De er mindre interesserede i standardisering.
Og det er på grund af dette skift i menneskers adfærd og 3D-printteknologiens evne til at tilfredsstille folks behov for personalisering ved hjælp af tilpasning, at den er i stand til at erstatte traditionelt standardiseringsbaserede fremstillingsteknologier.
Fleksibilitet er en skjult faktor bag folks søgen efter personalisering.Og det faktum, at der er fleksibelt 3D-printmateriale tilgængeligt på markedet, der gør det muligt for brugerne at udvikle flere og mere fleksible dele og funktionelle prototyper, er en kilde til ren lyksalighed for nogle brugere.
3D-printet mode og 3D-printede protesearme er et eksempel på applikationer, hvor 3D-prints fleksibilitet bør værdsættes.
Gummi 3D-print er et område, der stadig er i forskning og endnu ikke udviklet.Men indtil videre har vi ikke gummi 3D-printteknologi, før gummi bliver fuldstændig printbart, ville vi skulle klare os med alternativer.
Og ifølge forskning kaldes de nærmeste alternativer til gummi, der falder ind i, termoplastiske elastomerer.Der er fire forskellige typer fleksible materialer, som vi skal se nærmere på i denne artikel.
Disse fleksible 3D-printmaterialer hedder TPU, TPC, TPA og Soft PLA.Vi starter med at give dig et kort om Fleksibelt 3D-printmateriale generelt.
Hvad er det mest fleksible filament?
At vælge fleksible filamenter til dit næste 3D-printprojekt vil åbne en verden af forskellige muligheder for dine print.
Ikke kun kan du udskrive en række forskellige objekter med din flex filament, men også hvis du har en dobbelt- eller multi-head ekstruder indeholdende printer, kan du printe temmelig fantastiske ting ved hjælp af dette materiale.
Dele og funktionelle prototyper såsom skræddersyede flip flops, stresskuglehoveder eller blot vibrationsdæmpere kan printes med din printer.
Hvis du er fast besluttet på at gøre Flexi-filament til en del af udskrivningen af dine objekter, vil du helt sikkert lykkes med at få din fantasi tættest på virkeligheden.
Med så mange muligheder, der er tilgængelige i dag på dette område, ville det være svært at forestille sig den tid, der allerede er gået inden for 3D-print med fraværet af dette printmateriale.
For brugere var udskrivning med fleksible filamenter dengang en smerte i røven.Smerten skyldtes mange faktorer, der var spiral omkring en fælles kendsgerning, at disse materialer er meget bløde.
Blødheden af det fleksible 3D-printmateriale gjorde dem risikable at blive printet med en hvilken som helst printer, i stedet havde du brug for noget virkelig pålideligt.
De fleste af printerne dengang stod over for problemet med push-string-effekt, så hver gang du skubbede noget på det tidspunkt uden nogen stivhed gennem en dyse, ville det bøje, vride og kæmpe imod det.
Alle, der er bekendt med at hælde tråd fra i en nål til syning af enhver form for klud, kan relatere til dette fænomen.
Bortset fra problemet med den skubbeeffekt, var fremstilling af blødere filamenter såsom TPE en meget vanskelig opgave, især med gode tolerancer.
Hvis du overvejer dårlig tolerance og begynder at fremstille, er der chancer for, at det filament, du har fremstillet, skal gennemgå dårlige detaljer, fastklemning og ekstruderingsprocesser.
Men tingene har ændret sig, i øjeblikket er der en række bløde filamenter, nogle af dem endda med elastiske egenskaber og varierende niveauer af blødhed.Soft PLA, TPU og TPE er nogle af eksemplerne.
Shore hårdhed
Dette er et almindeligt kriterium, som du måske ser hos filamentproducenter, der nævner sammen med navnet på deres 3D-printmateriale.
Shore-hårdhed er defineret som et mål for modstand, hvert materiale har over for fordybninger.
Denne skala blev opfundet i fortiden, da folk ikke havde nogen reference, mens de talte om hårdheden af noget materiale.
Så før Shore hårdhed blev opfundet, var folk nødt til at bruge deres erfaringer til andre for at forklare hårdheden af ethvert materiale, de havde eksperimenteret med, i stedet for at nævne et tal.
Denne skala bliver en vigtig faktor, når man overvejer, hvilket formmateriale man skal vælge til fremstilling af en del af en funktionel prototype.
Så når du for eksempel ønsker at vælge mellem to gummier til fremstilling af en støbeform af gipsstående ballerina, vil Shore-hårdhed fortælle dig, at du har en gummi med kort hårdhed 70 A er mindre nyttig end gummi med en shore-hårdhed på 30 A.
Når du beskæftiger dig med filamenter, vil du typisk vide, at den anbefalede shore-hårdhed for et fleksibelt materiale varierer fra 100A til 75A.
Hvor det fleksible 3D-printmateriale, der har en shore-hårdhed på 100A, naturligvis ville være hårdere end det, der har 75A.
Hvad skal du overveje, når du køber et fleksibelt filament?
Der er forskellige faktorer at overveje, når du køber ethvert filament, ikke kun fleksible.
Du bør starte fra et midtpunkt, som er det vigtigste for dig at have, noget som kvaliteten af materialet, som vil resultere i en flot del af en funktionel prototype.
Så bør du tænke på pålidelighed i forsyningskæden, dvs. det materiale, du bruger én gang til 3D-print, skal være konstant tilgængeligt, ellers ville du ende med at bruge en hvilken som helst begrænset ende af 3D-printmateriale.
Efter at have tænkt over disse faktorer, bør du tænke på høj elasticitet, en bred vifte af farver.For ikke ethvert fleksibelt 3D-printmateriale ville være tilgængeligt i den farve, du ønsker at købe det i.
Efter at have overvejet alle disse faktorer kan du overveje virksomhedens kundeservice og pris i forhold til andre virksomheder på markedet.
Vi vil nu liste nogle af de materialer, du kan vælge til print af en fleksibel del eller funktionel prototype.
Liste over fleksible 3D-printmaterialer
Alle de nedennævnte materialer har nogle grundlæggende egenskaber, som de alle er fleksible og bløde i naturen.Materialerne har fremragende træthedsmodstand og gode elektriske egenskaber.
De har ekstraordinær vibrationsdæmpning og slagstyrke.Disse materialer udviser modstandsdygtighed over for kemikalier og vejr, de har en god rive- og slidstyrke.
Alle er genanvendelige og har en god stødabsorberende kapacitet.
Printerforudsætninger for print med fleksible 3D-printmaterialer
Der er nogle standardoverbevisninger, du skal indstille din printer på, før du udskriver med disse materialer.
Ekstruderens temperaturområde på din printer skal være mellem 210 og 260 grader Celsius, hvorimod sengetemperaturområdet bør være fra omgivelsestemperatur til 110 grader Celsius afhængigt af glasovergangstemperaturen for det materiale, som du er villig til at udskrive.
Den anbefalede printhastighed ved udskrivning med fleksible materialer kan være alt fra så lavt som fem millimeter pr. sekund til tredive millimeter pr. sekund.
Ekstrudersystemet på din 3D-printer skal være et direkte drev, og du anbefales at have en køleventilator til hurtigere efterbehandling af dele og funktionelle prototyper, som du fremstiller.
Udfordringer ved udskrivning med disse materialer
Selvfølgelig er der nogle punkter, du skal tage dig af, før du udskriver med disse materialer, baseret på de vanskeligheder, som brugere tidligere har stået over for.
-Termoplastiske elastomerer er kendt for at blive dårligt håndteret af printerens ekstrudere.
-De absorberer fugt, så forvent at dit print popper op i størrelse, hvis filamentet ikke opbevares korrekt.
-Termoplastiske elastomerer er følsomme over for hurtige bevægelser, så de kan spænde sammen, når de skubbes gennem ekstruderen.
TPU
TPU står for termoplastisk polyurethan.Det er meget populært på markedet, så mens du køber fleksible filamenter, er der store chancer for, at dette materiale er det, du ofte vil støde på sammenlignet med andre filamenter.
Det er berømt på markedet for at udvise en større stivhed og mulighed for at ekstrudere lettere end andre filamenter.
Dette materiale har en anstændig styrke og høj holdbarhed.Den har et højt elastisk område i størrelsesordenen 600 til 700 procent.
Shore hårdhed af dette materiale spænder fra 60 A til 55 D. Det har fremragende printbarhed, er semi-transparent.
Dens kemiske modstandsdygtighed over for fedt i naturen og olier gør den mere velegnet til brug med 3D-printere.Dette materiale har høj slidstyrke.
Det anbefales at holde printerens temperaturområde mellem 210 og 230 grader Celsius og sengen mellem uopvarmet temperatur til 60 grader Celsius, mens du udskriver med TPU.
Printhastigheden, som nævnt ovenfor, skal være mellem fem og tredive millimeter i sekundet, mens du til vedhæftning til sengen anbefales at bruge en Kapton eller malertape.
Ekstruderen skal være et direkte drev, og køleventilatoren anbefales i det mindste ikke til de første lag af denne printer.
TPC
De står for termoplastisk copolyester.Kemisk er de polyetherestere, der har en alternerende tilfældig længdesekvens af enten lang- eller kortkædede glycoler.
De hårde segmenter af denne del er kortkædede esterenheder, mens de bløde segmenter normalt er alifatiske polyethere og polyesterglykoler.
Fordi dette fleksible 3D-printmateriale betragtes som et materiale af ingeniørkvalitet, er det ikke noget, du vil se så ofte som TPU.
TPC har en lav densitet med et elastisk område på 300 til 350 procent.Dens Shore-hårdhed varierer alt fra 40 til 72 D.
TPC viser god modstandsdygtighed over for kemikalier og høj styrke med god termisk stabilitet og temperaturbestandighed.
Mens du udskriver med TPC, rådes du til at holde din temperatur i området 220 til 260 grader Celsius, sengetemperaturen i området 90 til 110 grader Celsius og udskrivningshastighedsintervallet det samme som TPU.
TPA
Den kemiske copolymer af TPE og Nylon ved navn Thermoplastic Polyamide er en kombination af glat og skinnende tekstur, der kommer fra nylon og fleksibiliteten, som er en fordel ved TPE.
Den har høj fleksibilitet og elasticitet i intervallet 370 og 497 procent, med en Shore-hårdhed i intervallet 75 og 63 A.
Det er usædvanligt holdbart og viser printbarhed på samme niveau som TPC.Den har god varmebestandighed samt lagvedhæftning.
Printerens ekstrudertemperatur under udskrivning af dette materiale bør ligge i området 220 til 230 grader Celsius, hvorimod lejetemperaturen bør være i området 30 til 60 grader Celsius.
Printhastigheden på din printer kan være den samme, som den anbefales, når du udskriver TPU og TPC.
Sengeadhæsion af printeren skal være PVA-baseret, og ekstrudersystemet kan være et direkte drev såvel som Bowden.
Indlægstid: Jul-10-2023