Αναρωτηθήκατε ποτέ γιατί η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης κερδίζει έδαφος και αντικαθιστά τις παλαιότερες παραδοσιακές τεχνολογίες κατασκευής;
Αν προσπαθήσετε να απαριθμήσετε τους λόγους για τους οποίους συμβαίνει αυτός ο μετασχηματισμός, η λίστα σίγουρα θα ξεκινήσει με την προσαρμογή. Οι άνθρωποι αναζητούν την εξατομίκευση. Ενδιαφέρονται λιγότερο για την τυποποίηση.
Και ακριβώς λόγω αυτής της μεταβολής στη συμπεριφορά των ανθρώπων και της ικανότητας της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης να ικανοποιεί την ανάγκη των ανθρώπων για εξατομίκευση, μέσω της προσαρμογής, είναι σε θέση να αντικαταστήσει τις παραδοσιακά βασισμένες στην τυποποίηση τεχνολογίες κατασκευής.
Η ευελιξία είναι ένας κρυφός παράγοντας πίσω από την αναζήτηση των ανθρώπων για εξατομίκευση. Και το γεγονός ότι υπάρχει διαθέσιμο στην αγορά ευέλικτο υλικό τρισδιάστατης εκτύπωσης που επιτρέπει στους χρήστες να αναπτύσσουν όλο και πιο ευέλικτα εξαρτήματα και λειτουργικά πρωτότυπα αποτελεί πηγή απόλυτης ευδαιμονίας για ορισμένους χρήστες.
Η τρισδιάστατα εκτυπωμένη μόδα και τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα προσθετικά μπράτσα αποτελούν παραδείγματα εφαρμογών όπου η ευελιξία της τρισδιάστατης εκτύπωσης θα πρέπει να εκτιμηθεί.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση από καουτσούκ είναι ένας τομέας που βρίσκεται ακόμη σε ερευνητικό στάδιο και δεν έχει αναπτυχθεί. Προς το παρόν, όμως, δεν διαθέτουμε τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης από καουτσούκ και, μέχρι το καουτσούκ να γίνει πλήρως εκτυπώσιμο, θα πρέπει να βρούμε εναλλακτικές λύσεις.
Και σύμφωνα με την έρευνα, οι πλησιέστερες εναλλακτικές λύσεις στο καουτσούκ που εμπίπτουν ονομάζονται θερμοπλαστικά ελαστομερή. Υπάρχουν τέσσερις διαφορετικοί τύποι εύκαμπτων υλικών που θα εξετάσουμε σε βάθος σε αυτό το άρθρο.
Αυτά τα εύκαμπτα υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης ονομάζονται TPU, TPC, TPA και Soft PLA. Θα ξεκινήσουμε δίνοντάς σας μια σύντομη περιγραφή για το εύκαμπτο υλικό τρισδιάστατης εκτύπωσης γενικά.
Ποιο είναι το πιο εύκαμπτο νήμα;
Η επιλογή εύκαμπτων νημάτων για το επόμενο έργο τρισδιάστατης εκτύπωσης θα ανοίξει έναν κόσμο διαφορετικών δυνατοτήτων για τις εκτυπώσεις σας.
Όχι μόνο μπορείτε να εκτυπώσετε μια σειρά από διαφορετικά αντικείμενα με το εύκαμπτο νήμα σας, αλλά επίσης, αν έχετε έναν εκτυπωτή διπλής ή πολλαπλών κεφαλών που περιέχει εξωθητή, μπορείτε να εκτυπώσετε καταπληκτικά πράγματα χρησιμοποιώντας αυτό το υλικό.
Ανταλλακτικά και λειτουργικά πρωτότυπα, όπως σαγιονάρες κατά παραγγελία, σφαιρικές κεφαλές αντοχής σε τάση ή απλώς αποσβεστήρες κραδασμών, μπορούν να εκτυπωθούν χρησιμοποιώντας τον εκτυπωτή σας.
Αν είστε αποφασισμένοι να εντάξετε το εύκαμπτο νήμα στην εκτύπωση των αντικειμένων σας, είναι σίγουρο ότι θα καταφέρετε να κάνετε τη φαντασία σας πιο κοντά στην πραγματικότητα.
Με τόσες πολλές επιλογές διαθέσιμες σήμερα σε αυτόν τον τομέα, θα ήταν δύσκολο να φανταστεί κανείς τον χρόνο που έχει ήδη περάσει στον τομέα της τρισδιάστατης εκτύπωσης χωρίς αυτό το υλικό εκτύπωσης.
Για τους χρήστες, η εκτύπωση με εύκαμπτα νήματα, τότε, ήταν μια ταλαιπωρία. Η ταλαιπωρία οφειλόταν σε πολλούς παράγοντες που συσχετίζονταν με ένα κοινό γεγονός: αυτά τα υλικά είναι πολύ μαλακά.
Η απαλότητα του εύκαμπτου υλικού τρισδιάστατης εκτύπωσης καθιστούσε την εκτύπωσή τους με οποιονδήποτε εκτυπωτή επικίνδυνη, αντίθετα, χρειαζόταν κάτι πραγματικά αξιόπιστο.
Οι περισσότεροι εκτυπωτές τότε αντιμετώπιζαν το πρόβλημα της ώθησης του φαινομένου της χορδής, επομένως κάθε φορά που σπρώχνατε κάτι εκείνη τη στιγμή χωρίς καμία ακαμψία μέσα από ένα ακροφύσιο, αυτό λύγιζε, στριφογύριζε και πάλευε μαζί του.
Όλοι όσοι είναι εξοικειωμένοι με το χύσιμο κλωστής από μια βελόνα για το ράψιμο οποιουδήποτε είδους υφάσματος μπορούν να ταυτιστούν με αυτό το φαινόμενο.
Εκτός από το πρόβλημα του φαινομένου ώθησης, η κατασκευή μαλακότερων νημάτων όπως το TPE ήταν ένα πολύ ηράκλειο έργο, ειδικά με καλές ανοχές.
Αν λάβετε υπόψη την κακή ανοχή και ξεκινήσετε την κατασκευή, υπάρχει πιθανότητα το νήμα που έχετε κατασκευάσει να χρειαστεί να υποβληθεί σε κακή επεξεργασία λεπτομερειών, μπλοκαρίσματος και εξώθησης.
Αλλά τα πράγματα έχουν αλλάξει, και σήμερα υπάρχει μια σειρά από μαλακά νήματα, μερικά από αυτά μάλιστα με ελαστικές ιδιότητες και ποικίλα επίπεδα απαλότητας. Μαλακό PLA, TPU και TPE είναι μερικά από τα παραδείγματα.
Σκληρότητα ακτής
Αυτό είναι ένα κοινό κριτήριο που μπορεί να δείτε με τους κατασκευαστές νημάτων να αναφέρουν δίπλα στο όνομα του υλικού τρισδιάστατης εκτύπωσης που χρησιμοποιούν.
Η σκληρότητα Shore ορίζεται ως το μέτρο της αντίστασης που έχει κάθε υλικό στην εσοχή.
Αυτή η κλίμακα εφευρέθηκε στο παρελθόν, όταν οι άνθρωποι δεν είχαν καμία αναφορά όταν μιλούσαν για τη σκληρότητα οποιουδήποτε υλικού.
Έτσι, πριν εφευρεθεί η σκληρότητα Shore, οι άνθρωποι έπρεπε να χρησιμοποιούν τις εμπειρίες τους σε άλλους για να εξηγήσουν τη σκληρότητα οποιουδήποτε υλικού στο οποίο είχαν πειραματιστεί, αντί να αναφέρουν έναν αριθμό.
Αυτή η κλίμακα καθίσταται ένας σημαντικός παράγοντας κατά την εξέταση του υλικού καλουπιού που πρέπει να επιλεγεί για την κατασκευή ενός μέρους ενός λειτουργικού πρωτοτύπου.
Για παράδειγμα, όταν θέλετε να επιλέξετε ανάμεσα σε δύο λάστιχα για την κατασκευή ενός καλουπιού από γύψινη μπαλαρίνα, η σκληρότητα Shore θα σας έλεγε ότι ένα λάστιχο μικρής σκληρότητας 70 A είναι λιγότερο χρήσιμο από ένα λάστιχο με σκληρότητα Shore 30 A.
Συνήθως, όταν ασχολείστε με νήματα, θα γνωρίζετε ότι η συνιστώμενη σκληρότητα shore ενός εύκαμπτου υλικού κυμαίνεται από 100A έως 75A.
Όπου, προφανώς, το εύκαμπτο υλικό τρισδιάστατης εκτύπωσης που έχει σκληρότητα shore 100A θα ήταν σκληρότερο από αυτό που έχει 75A.
Τι πρέπει να λάβετε υπόψη όταν αγοράζετε ένα εύκαμπτο νήμα;
Υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη όταν αγοράζετε οποιοδήποτε νήμα, όχι μόνο τα εύκαμπτα.
Θα πρέπει να ξεκινήσετε από ένα κεντρικό σημείο που είναι το πιο σημαντικό για εσάς, κάτι όπως η ποιότητα του υλικού που θα οδηγήσει σε ένα όμορφο μέρος ενός λειτουργικού πρωτοτύπου.
Στη συνέχεια, θα πρέπει να σκεφτείτε την αξιοπιστία στην αλυσίδα εφοδιασμού, δηλαδή το υλικό που χρησιμοποιείτε μία φορά για τρισδιάστατη εκτύπωση, θα πρέπει να είναι συνεχώς διαθέσιμο, διαφορετικά, θα καταλήξετε να χρησιμοποιείτε οποιοδήποτε περιορισμένο υλικό τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Αφού λάβετε υπόψη αυτούς τους παράγοντες, θα πρέπει να σκεφτείτε την υψηλή ελαστικότητα και την μεγάλη ποικιλία χρωμάτων. Διότι δεν είναι όλα τα εύκαμπτα υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης διαθέσιμα στο χρώμα που επιθυμείτε να αγοράσετε.
Αφού λάβετε υπόψη όλους αυτούς τους παράγοντες, μπορείτε να λάβετε υπόψη την εξυπηρέτηση πελατών και την τιμή της εταιρείας σε σύγκριση με άλλες εταιρείες στην αγορά.
Θα απαριθμήσουμε τώρα μερικά από τα υλικά που μπορείτε να επιλέξετε για την εκτύπωση ενός εύκαμπτου εξαρτήματος ή ενός λειτουργικού πρωτοτύπου.
Λίστα Ευέλικτων Υλικών Τρισδιάστατης Εκτύπωσης
Όλα τα παρακάτω υλικά έχουν ορισμένα βασικά χαρακτηριστικά, όπως είναι όλα εύκαμπτα και μαλακά στη φύση τους. Τα υλικά έχουν εξαιρετική αντοχή στην κόπωση και καλές ηλεκτρικές ιδιότητες.
Έχουν εξαιρετική απόσβεση κραδασμών και αντοχή σε κρούσεις. Αυτά τα υλικά παρουσιάζουν αντοχή σε χημικές ουσίες και καιρικές συνθήκες, ενώ έχουν καλή αντοχή στο σκίσιμο και την τριβή.
Όλα είναι ανακυκλώσιμα και έχουν καλή ικανότητα απορρόφησης κραδασμών.
Προαπαιτούμενα εκτυπωτή για εκτύπωση με εύκαμπτα υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης
Υπάρχουν ορισμένα πρότυπα για να ρυθμίσετε τον εκτυπωτή σας πριν εκτυπώσετε με αυτά τα υλικά.
Το εύρος θερμοκρασίας του εξωθητήρα του εκτυπωτή σας θα πρέπει να είναι μεταξύ 210 και 260 βαθμών Κελσίου, ενώ το εύρος θερμοκρασίας της κλίνης θα πρέπει να κυμαίνεται από θερμοκρασία περιβάλλοντος έως 110 βαθμούς Κελσίου, ανάλογα με τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης του υλικού που θέλετε να εκτυπώσετε.
Η συνιστώμενη ταχύτητα εκτύπωσης κατά την εκτύπωση με εύκαμπτα υλικά μπορεί να κυμαίνεται από πέντε έως τριάντα χιλιοστά ανά δευτερόλεπτο.
Το σύστημα εξωθητή του τρισδιάστατου εκτυπωτή σας θα πρέπει να είναι άμεσου κινητήρα και συνιστάται να έχετε ανεμιστήρα ψύξης για ταχύτερη μετεπεξεργασία των εξαρτημάτων και των λειτουργικών πρωτοτύπων που κατασκευάζετε.
Προκλήσεις κατά την εκτύπωση με αυτά τα υλικά
Φυσικά, υπάρχουν ορισμένα σημεία που πρέπει να λάβετε υπόψη πριν εκτυπώσετε με αυτά τα υλικά, με βάση τις δυσκολίες που έχουν αντιμετωπίσει οι χρήστες στο παρελθόν.
-Είναι γνωστό ότι τα θερμοπλαστικά ελαστομερή δεν χειρίζονται σωστά από τους εξωθητήρες του εκτυπωτή.
-Απορροφούν την υγρασία, επομένως αναμένετε ότι η εκτύπωση θα ξεπροβάλει σε μέγεθος εάν το νήμα δεν αποθηκευτεί σωστά.
-Τα θερμοπλαστικά ελαστομερή είναι ευαίσθητα στις γρήγορες κινήσεις, επομένως ενδέχεται να λυγίσουν όταν ωθηθούν μέσα από τον εξωθητήρα.
TPU
Το TPU σημαίνει θερμοπλαστική πολυουρεθάνη. Είναι πολύ δημοφιλές στην αγορά, επομένως, κατά την αγορά εύκαμπτων νημάτων, υπάρχουν μεγάλες πιθανότητες αυτό το υλικό να είναι αυτό που θα συναντήσετε συχνά σε σύγκριση με άλλα νήματα.
Είναι διάσημο στην αγορά για την επίδειξη μεγαλύτερης ακαμψίας και την ευχέρεια εξώθησης πιο εύκολα από άλλα νήματα.
Αυτό το υλικό έχει αξιοπρεπή αντοχή και υψηλή ανθεκτικότητα. Έχει υψηλό εύρος ελαστικότητας της τάξης του 600 έως 700%.
Η σκληρότητα shore αυτού του υλικού κυμαίνεται από 60 A έως 55 D. Έχει εξαιρετική εκτυπώσιμη ικανότητα και είναι ημιδιαφανές.
Η χημική του αντοχή στα λίπη και τα λάδια το καθιστά καταλληλότερο για χρήση με τρισδιάστατους εκτυπωτές. Αυτό το υλικό έχει υψηλή αντοχή στην τριβή.
Συνιστάται να διατηρείτε το εύρος θερμοκρασίας του εκτυπωτή σας μεταξύ 210 και 230 βαθμών Κελσίου και την επιφάνεια του εκτυπωτή μεταξύ της μη θερμαινόμενης θερμοκρασίας και των 60 βαθμών Κελσίου κατά την εκτύπωση με TPU.
Η ταχύτητα εκτύπωσης, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, θα πρέπει να είναι μεταξύ πέντε και τριάντα χιλιοστών ανά δευτερόλεπτο, ενώ για την επικόλληση στο υπόστρωμα συνιστάται η χρήση ταινίας Kapton ή ταινίας βαφής.
Ο εξωθητήρας θα πρέπει να είναι άμεσος και ο ανεμιστήρας ψύξης δεν συνιστάται τουλάχιστον για τα πρώτα στρώματα αυτού του εκτυπωτή.
TPC
Αντιπροσωπεύουν τα αρχικά των λέξεων θερμοπλαστικός συμπολυεστέρας. Χημικά, είναι πολυαιθερικοί εστέρες που έχουν μια εναλλασσόμενη τυχαία αλληλουχία γλυκολών μακράς ή βραχείας αλυσίδας.
Τα σκληρά τμήματα αυτού του τμήματος είναι εστερικές μονάδες βραχείας αλυσίδας, ενώ τα μαλακά τμήματα είναι συνήθως αλειφατικοί πολυαιθέρες και πολυεστερικές γλυκόλες.
Επειδή αυτό το εύκαμπτο υλικό τρισδιάστατης εκτύπωσης θεωρείται υλικό μηχανικής ποιότητας, δεν είναι κάτι που θα βλέπατε τόσο συχνά όσο η TPU.
Το TPC έχει χαμηλή πυκνότητα με εύρος ελαστικότητας από 300 έως 350 τοις εκατό. Η σκληρότητα Shore κυμαίνεται από 40 έως 72 D.
Το TPC παρουσιάζει καλή αντοχή στις χημικές ουσίες και υψηλή αντοχή με καλή θερμική σταθερότητα και αντοχή στη θερμοκρασία.
Κατά την εκτύπωση με TPC, συνιστάται να διατηρείτε τη θερμοκρασία σας στην περιοχή των 220 έως 260 βαθμών Κελσίου, τη θερμοκρασία της επιφάνειας εκτύπωσης στην περιοχή των 90 έως 110 βαθμών Κελσίου και το εύρος ταχύτητας εκτύπωσης στο ίδιο επίπεδο με την TPU.
Τρίτης Πρόσκλησης
Το χημικό συμπολυμερές του TPE και του νάιλον, που ονομάζεται θερμοπλαστικό πολυαμίδιο, είναι ένας συνδυασμός λείας και λαμπερής υφής που προέρχεται από το νάιλον και της ευελιξίας που είναι ένα πλεονέκτημα του TPE.
Έχει υψηλή ευκαμψία και ελαστικότητα στην περιοχή του 370 και 497 τοις εκατό, με σκληρότητα Shore στην περιοχή των 75 και 63 A.
Είναι εξαιρετικά ανθεκτικό και παρουσιάζει εκτυπώσιμη ικανότητα στο ίδιο επίπεδο με το TPC. Έχει καλή αντοχή στη θερμότητα καθώς και πρόσφυση σε στρώσεις.
Η θερμοκρασία του εξωθητήρα του εκτυπωτή κατά την εκτύπωση αυτού του υλικού θα πρέπει να κυμαίνεται από 220 έως 230 βαθμούς Κελσίου, ενώ η θερμοκρασία της κλίνης θα πρέπει να κυμαίνεται από 30 έως 60 βαθμούς Κελσίου.
Η ταχύτητα εκτύπωσης του εκτυπωτή σας μπορεί να είναι η ίδια με αυτήν που συνιστάται κατά την εκτύπωση σε TPU και TPC.
Η πρόσφυση του εκτυπωτή στην επιφάνεια θα πρέπει να βασίζεται σε PVA και το σύστημα εξωθητή μπορεί να είναι άμεσου οδηγού καθώς και Bowden.
Ώρα δημοσίευσης: 10 Ιουλίου 2023