2023 انعطاف پذیرترین مواد چاپ سه بعدی-TPU

تا به حال به این فکر کرده اید که چرا فناوری چاپ سه بعدی در حال افزایش است و جایگزین فناوری های قدیمی تولید سنتی می شود؟

اگر سعی کنید دلایل رخ دادن این تحول را فهرست کنید، مطمئناً فهرست با سفارشی‌سازی شروع می‌شود. مردم به دنبال شخصی سازی هستند. آنها کمتر به استانداردسازی علاقه دارند.

و به دلیل این تغییر در رفتار افراد و توانایی فناوری چاپ سه بعدی برای برآورده کردن نیاز مردم برای شخصی سازی، با سفارشی سازی است که می تواند جایگزین فناوری های سنتی تولید مبتنی بر استاندارد شود.

انعطاف پذیری یک عامل پنهان در پشت جستجوی افراد برای شخصی سازی است. و این واقعیت که مواد پرینت سه بعدی انعطاف پذیر در بازار موجود است که کاربران را قادر می سازد تا قطعات و نمونه های اولیه کاربردی تر و انعطاف پذیرتر را توسعه دهند، برای برخی از کاربران منبع خوشبختی خالص است.

مد چاپ سه بعدی و بازوهای مصنوعی چاپ سه بعدی نمونه ای از کاربردهایی هستند که در آنها باید از انعطاف چاپ سه بعدی قدردانی شود.

چاپ سه بعدی لاستیکی حوزه ای است که هنوز در حال تحقیق است و هنوز توسعه نیافته است. اما در حال حاضر، ما فناوری چاپ سه بعدی لاستیکی نداریم، تا زمانی که لاستیک کاملاً قابل چاپ شود، باید با گزینه های جایگزین مدیریت کنیم.

و طبق تحقیقات، نزدیکترین جایگزین برای لاستیک که در آن قرار می گیرد الاستومرهای ترموپلاستیک نامیده می شود. چهار نوع مختلف از مواد انعطاف پذیر وجود دارد که در این مقاله قصد داریم به طور عمیق به بررسی آنها بپردازیم.

این مواد پرینت سه بعدی انعطاف پذیر TPU، TPC، TPA و Soft PLA نام دارند. ما با ارائه مختصری در مورد مواد پرینت سه بعدی انعطاف پذیر به طور کلی شروع خواهیم کرد.

انعطاف پذیرترین رشته چیست؟

انتخاب رشته های انعطاف پذیر برای پروژه چاپ سه بعدی بعدی شما، دنیایی از امکانات مختلف را برای چاپ های شما باز می کند.

نه تنها می توانید طیف وسیعی از اشیاء مختلف را با فیلامنت فلکس خود چاپ کنید، بلکه اگر یک اکسترودر دو یا چند سر حاوی چاپگر دارید، می توانید با استفاده از این ماده چیزهای بسیار شگفت انگیزی را چاپ کنید.

قطعات و نمونه‌های اولیه کاربردی مانند فلیپ فلاپ‌های سفارشی، سر توپ‌های استرسی یا ساده‌گیرهای لرزشی را می‌توان با استفاده از چاپگر چاپ کرد.

اگر مصمم هستید که فیلامنت فلکسی را بخشی از چاپ اشیاء خود کنید، مطمئناً موفق خواهید شد که تصورات خود را به واقعیت نزدیک کنید.

با وجود گزینه های بسیار زیادی که امروزه در این زمینه وجود دارد، تصور زمانی که در زمینه پرینت سه بعدی با نبود این ماده چاپی سپری شده است، دشوار است.

برای کاربران، چاپ با رشته های منعطف، در آن زمان دردسر بزرگی بود. درد ناشی از عوامل بسیاری بود که حول یک واقعیت رایج که این مواد بسیار نرم هستند، مارپیچ بود.

نرمی مواد پرینت سه بعدی انعطاف پذیر چاپ آنها را با هر چاپگری خطرناک می کرد، در عوض، شما به چیزی واقعا قابل اعتماد نیاز داشتید.

اکثر چاپگرها در آن زمان با مشکل فشار دادن افکت رشته مواجه بودند، بنابراین هرگاه چیزی را بدون هیچ گونه سختی از طریق نازل فشار دهید، خم می شود، می پیچد و با آن مبارزه می کند.

همه کسانی که با ریختن نخ در سوزن برای دوخت هر نوع پارچه آشنایی دارند می توانند با این پدیده ارتباط برقرار کنند.

جدا از مشکل اثر فشار، ساخت رشته های نرم تر مانند TPE یک کار بسیار دشوار بود، به خصوص با تحمل خوب.

اگر تحمل ضعیف را در نظر بگیرید و شروع به تولید کنید، این احتمال وجود دارد که فیلامنتی که شما تولید کرده‌اید، تحت جزئیات، گیر کردن و فرآیند اکستروژن ضعیف قرار گیرد.

اما همه چیز تغییر کرده است، در حال حاضر، طیفی از رشته های نرم وجود دارد، حتی برخی از آنها دارای خواص کشسانی و سطوح مختلف نرمی هستند. Soft PLA، TPU و TPE برخی از نمونه‌ها هستند.

سختی ساحل

این یک معیار رایج است که ممکن است در مورد تولید کنندگان رشته که در کنار نام مواد چاپ سه بعدی خود ذکر می کنند، مشاهده کنید.

سختی ساحلی به عنوان معیار مقاومت هر ماده در برابر فرورفتگی تعریف می شود.

این ترازو در گذشته زمانی اختراع شد که مردم هنگام صحبت در مورد سختی هر ماده هیچ مرجعی نداشتند.

بنابراین، قبل از اینکه سختی Shore اختراع شود، مردم مجبور بودند از تجربیات خود برای توضیح سختی هر ماده ای که روی آن آزمایش کرده بودند، به جای ذکر عدد استفاده کنند.

این مقیاس هنگام در نظر گرفتن اینکه کدام ماده قالب را برای ساخت بخشی از یک نمونه اولیه کاربردی انتخاب کنیم، به یک عامل مهم تبدیل می شود.

به عنوان مثال، هنگامی که می خواهید بین دو لاستیک برای ساخت قالب بالرین ایستاده گچ انتخاب کنید، سختی Shore به شما می گوید که یک لاستیک با سختی کوتاه 70 A مفیدتر از لاستیک با سختی ساحلی 30 A است.

معمولاً هنگام کار با رشته‌ها، می‌دانید که سختی ساحلی توصیه شده برای یک ماده انعطاف‌پذیر از 100 آمپر تا 75 آمپر متغیر است.

در حالی که، بدیهی است، مواد پرینت سه بعدی انعطاف پذیر که دارای سختی ساحلی 100 آمپر هستند، سخت تر از 75 آمپر خواهند بود.

هنگام خرید فیلامنت انعطاف پذیر چه نکاتی را باید در نظر گرفت؟

فاکتورهای مختلفی وجود دارد که باید در هنگام خرید هر فیلامنت در نظر گرفت، نه فقط موارد انعطاف پذیر.

شما باید از نقطه مرکزی شروع کنید که برای شما مهم ترین است، چیزی مانند کیفیت مواد که منجر به ظاهری زیبا از یک نمونه اولیه کاربردی می شود.

سپس باید به قابلیت اطمینان در زنجیره تامین فکر کنید، یعنی موادی که یک بار برای پرینت سه بعدی استفاده می کنید، باید به طور مداوم در دسترس باشد، در غیر این صورت، در نهایت از هر انتهای محدودی از مواد چاپ سه بعدی استفاده می کنید.

پس از اندیشیدن به این عوامل، باید به خاصیت ارتجاعی بالا، تنوع رنگی زیاد فکر کنید. زیرا، هر ماده پرینت سه بعدی انعطاف پذیر به رنگی که می خواهید آن را بخرید در دسترس نخواهد بود.

پس از در نظر گرفتن همه این عوامل می توانید خدمات مشتری و قیمت شرکت را در مقایسه با سایر شرکت های موجود در بازار در نظر بگیرید.

اکنون برخی از موادی را که می توانید برای چاپ یک قطعه انعطاف پذیر یا نمونه اولیه کاربردی انتخاب کنید، فهرست می کنیم.

فهرست مواد پرینت سه بعدی انعطاف پذیر

همه مواد ذکر شده در زیر دارای برخی ویژگی‌های اساسی هستند، مانند انعطاف‌پذیری و نرمی آنها. مواد دارای مقاومت در برابر خستگی عالی و خواص الکتریکی خوبی هستند.

آنها میرایی ارتعاش و قدرت ضربه فوق العاده ای دارند. این مواد در برابر مواد شیمیایی و آب و هوا مقاومت نشان می دهند، مقاومت خوبی در برابر پارگی و سایش دارند.

همه آنها قابل بازیافت هستند و قابلیت جذب ضربه خوبی دارند.

پیش نیازهای چاپگر برای چاپ با مواد پرینت سه بعدی انعطاف پذیر

برخی از باورهای استاندارد وجود دارد که باید چاپگر خود را قبل از چاپ با این مواد روی آن تنظیم کنید.

محدوده دمای اکسترودر چاپگر شما باید بین 210 تا 260 درجه سانتیگراد باشد، در حالی که محدوده دمای بستر باید از دمای محیط تا 110 درجه سانتیگراد بسته به دمای انتقال شیشه ای ماده ای که می خواهید چاپ کنید.

سرعت چاپ توصیه شده هنگام چاپ با مواد انعطاف پذیر می تواند از پنج میلی متر در ثانیه تا سی میلی متر در ثانیه باشد.

سیستم اکسترودر چاپگر سه بعدی شما باید یک درایو مستقیم باشد و به شما توصیه می شود که یک فن خنک کننده برای پس پردازش سریعتر قطعات و نمونه های اولیه عملکردی که تولید می کنید داشته باشید.

چالش های چاپ با این مواد

البته نکاتی وجود دارد که باید قبل از چاپ با این مواد با توجه به مشکلاتی که قبلاً برای کاربران پیش آمده بود به آن ها توجه کنید.

الاستومرهای ترموپلاستیک شناخته شده است که توسط اکسترودرهای چاپگر به خوبی کار نمی کنند.
-آنها رطوبت را جذب می کنند، بنابراین اگر فیلامنت به درستی ذخیره نشده باشد، انتظار داشته باشید که اندازه چاپ شما ظاهر شود.
الاستومرهای ترموپلاستیک به حرکات سریع حساس هستند، بنابراین ممکن است در هنگام فشار دادن از طریق اکسترودر، کمانش پیدا کنند.

TPU

TPU مخفف پلی اورتان ترموپلاستیک است. این ماده در بازار بسیار محبوب است، بنابراین، هنگام خرید فیلامنت های انعطاف پذیر، احتمال زیادی وجود دارد که این ماده همان چیزی باشد که اغلب در مقایسه با رشته های دیگر با آن مواجه می شوید.

در بازار به دلیل نشان دادن استحکام بیشتر و امکان اکسترود راحت تر از سایر رشته ها مشهور است.

این ماده دارای استحکام مناسب و دوام بالایی است. محدوده ارتجاعی بالایی در حدود 600 تا 700 درصد دارد.

سختی ساحلی این ماده از 60 A تا 55 D است. قابلیت چاپ عالی دارد، نیمه شفاف است.

مقاومت شیمیایی آن در برابر چربی موجود در طبیعت و روغن ها، استفاده از آن را با پرینترهای سه بعدی مناسب تر می کند. این ماده مقاومت سایشی بالایی دارد.

توصیه می شود هنگام چاپ با TPU، محدوده دمای چاپگر خود را بین 210 تا 230 درجه سانتیگراد و بستر را بین دمای گرم نشده تا 60 درجه سانتیگراد نگه دارید.

سرعت چاپ همانطور که در بالا ذکر شد باید بین پنج تا 30 میلی متر در ثانیه باشد، در حالی که برای چسبندگی بستر به شما توصیه می شود از نوار کاپتون یا نقاش استفاده کنید.

اکسترودر باید درایو مستقیم باشد و فن خنک کننده حداقل برای اولین لایه های این چاپگر توصیه نمی شود.

TPC

آنها مخفف کوپلی استر ترموپلاستیک هستند. از نظر شیمیایی، آنها استرهای پلی اتری هستند که دارای یک توالی طول تصادفی متناوب از گلیکول های زنجیره بلند یا کوتاه هستند.

بخش های سخت این قسمت واحدهای استری با زنجیره کوتاه هستند، در حالی که بخش های نرم معمولاً پلی اترهای آلیفاتیک و پلی استر گلیکول هستند.

از آنجایی که این ماده پرینت سه بعدی انعطاف پذیر به عنوان یک ماده مهندسی در نظر گرفته می شود، چیزی نیست که شما به اندازه TPU مشاهده کنید.

TPC دارای چگالی کم با دامنه الاستیک 300 تا 350 درصد است. سختی Shore آن از 40 تا 72 D است.

TPC مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی و استحکام بالا با پایداری حرارتی و مقاومت دمایی خوب نشان می دهد.

هنگام چاپ با TPC، به شما توصیه می شود دمای خود را در محدوده 220 تا 260 درجه سانتیگراد، دمای بستر را در محدوده 90 تا 110 درجه سانتیگراد و محدوده سرعت چاپ را مانند TPU نگه دارید.

TPA

کوپلیمر شیمیایی TPE و نایلون به نام Thermoplastic Polyamide ترکیبی از بافت صاف و براق است که از نایلون و انعطاف پذیری که موهبت TPE است.

دارای انعطاف پذیری و کشش بالایی در محدوده 370 و 497 درصد و سختی Shore در محدوده 75 و 63 A است.

فوق العاده بادوام است و قابلیت چاپ را در همان سطح TPC نشان می دهد. دارای مقاومت حرارتی خوب و همچنین چسبندگی لایه است.

دمای اکسترودر چاپگر هنگام چاپ این ماده باید در محدوده 220 تا 230 درجه سانتیگراد باشد در حالی که دمای بستر باید در محدوده 30 تا 60 درجه سانتیگراد باشد.

سرعت چاپ چاپگر شما می تواند همان چیزی باشد که هنگام چاپ TPU و TPC توصیه می شود.

چسبندگی بستر چاپگر باید مبتنی بر PVA باشد و سیستم اکسترودر می تواند یک درایو مستقیم و همچنین Bowden باشد.