Algunha vez te preguntaches por que a tecnoloxía de impresión 3D está a gañar forza e a substituír as antigas tecnoloxías de fabricación tradicionais?
Se tentas enumerar as razóns polas que se está a producir esta transformación, a lista comezará sen dúbida coa personalización. A xente busca a personalización. Están menos interesados na estandarización.
E é debido a este cambio no comportamento das persoas e á capacidade da tecnoloxía de impresión 3D para satisfacer a necesidade de personalización das persoas, mediante a personalización, que é capaz de substituír as tecnoloxías de fabricación tradicionalmente baseadas na estandarización.
A flexibilidade é un factor oculto tras a busca de personalización da xente. E o feito de que exista material de impresión 3D flexible dispoñible no mercado que permita aos usuarios desenvolver pezas cada vez máis flexibles e prototipos funcionais é unha fonte de pura felicidade para algúns usuarios.
A moda impresa en 3D e as próteses de brazos impresas en 3D son exemplos de aplicacións nas que se debe apreciar a flexibilidade da impresión 3D.
A impresión 3D con caucho é unha área que aínda está en investigación e por desenvolver. Pero, por agora, non dispoñemos de tecnoloxía de impresión 3D con caucho; ata que o caucho sexa completamente imprimible, teremos que buscar alternativas.
E segundo a investigación, as alternativas máis próximas ao caucho que se inclúen chámanse elastómeros termoplásticos. Hai catro tipos diferentes de materiais flexibles que imos analizar en profundidade neste artigo.
Estes materiais flexibles de impresión 3D chámanse TPU, TPC, TPA e PLA suave. Comezaremos por darvos un resumo sobre os materiais flexibles de impresión 3D en xeral.
Cal é o filamento máis flexible?
Escoller filamentos flexibles para o teu próximo proxecto de impresión 3D abrirache un mundo de posibilidades diferentes para as túas impresións.
Non só podes imprimir unha variedade de obxectos diferentes co teu filamento flexible, senón que tamén, se tes unha impresora que contén unha extrusora de dobre ou varios cabezales, podes imprimir cousas bastante sorprendentes usando este material.
As pezas e os prototipos funcionais, como chanclas personalizadas, cabezas de bóla antiestrés ou simplemente amortecedores de vibracións, pódense imprimir coa impresora.
Se estás decidido a incorporar o filamento Flexi á impresión dos teus obxectos, seguro que conseguirás que a túa imaxinación se achegue o máis posible á realidade.
Con tantas opcións dispoñibles hoxe en día neste campo, sería difícil imaxinar o tempo que xa pasou no campo da impresión 3D sen este material de impresión.
Para os usuarios, imprimir con filamentos flexibles, naquel entón, era unha dor de cabeza. A dor debíase a moitos factores que se enredaban arredor dun feito común: que estes materiais son moi brandos.
A suavidade do material flexible para a impresión 3D facía que fose arriscado imprimilos con calquera impresora; en cambio, necesitabas algo realmente fiable.
A maioría das impresoras daquela época enfrontábanse ao problema do efecto da corda de empuxe, polo que cada vez que empuxabas algo nese momento sen ningunha rixidez a través dunha boquilla, esta dobrabase, retorcíase e loitaba contra ela.
Calquera persoa que estea familiarizada con verter fío cunha agulla para coser calquera tipo de tea pode identificarse con este fenómeno.
Ademais do problema do efecto de empuxe, a fabricación de filamentos máis brandos como o TPE foi unha tarefa moi hercúlea, especialmente con boas tolerancias.
Se tes en conta unha tolerancia deficiente e comezas a fabricar, existe a posibilidade de que o filamento que fabricaches teña que someterse a un proceso de detallado, atascos e extrusión deficiente.
Pero as cousas mudaron; na actualidade, existe unha gama de filamentos brandos, algúns deles mesmo con propiedades elásticas e distintos niveis de suavidade. O PLA brando, o TPU e o TPE son algúns exemplos.
Dureza Shore
Este é un criterio común que podes ver nos fabricantes de filamentos que o mencionan xunto co nome do seu material de impresión 3D.
A dureza Shore defínese como a medida da resistencia que ten cada material á indentación.
Esta escala inventouse no pasado cando a xente non tiña referencia ao falar da dureza de ningún material.
Entón, antes de que se inventase a dureza Shore, a xente tiña que usar as súas experiencias para explicar a dureza de calquera material co que experimentaran, en lugar de mencionar un número.
Esta escala convértese nun factor importante ao considerar que material de molde elixir para a fabricación dunha peza dun prototipo funcional.
Así, por exemplo, cando queiras escoller entre dúas gomas para facer un molde de bailarina de xeso de pé, a dureza Shore indicaríache que tes que... Unha goma de dureza curta de 70 A é menos útil que unha goma cunha dureza Shore de 30 A.
Normalmente, ao traballar con filamentos, saberás que a dureza Shore recomendada dun material flexible oscila entre 100 A e 75 A.
Onde, obviamente, o material flexible de impresión 3D que ten unha dureza Shore de 100 A sería máis duro que o que ten 75 A.
Que ter en conta ao mercar un filamento flexible?
Hai varios factores a ter en conta ao mercar calquera filamento, non só os flexibles.
Deberías comezar dun punto central que sexa o máis importante para ti, algo como a calidade do material que dará como resultado unha peza atractiva dun prototipo funcional.
Entón deberías pensar na fiabilidade da cadea de subministración, é dicir, o material que usas unha vez para a impresión 3D debería estar dispoñible continuamente; se non, acabarías usando calquera material de impresión 3D limitado.
Despois de ter considerado estes factores, deberías pensar nunha alta elasticidade e nunha ampla variedade de cores. Porque non todos os materiais flexibles de impresión 3D estarán dispoñibles na cor na que queres mercalos.
Despois de considerar todos estes factores, podes ter en conta o servizo ao cliente e o prezo da empresa en comparación con outras empresas do mercado.
Agora enumeraremos algúns dos materiais que podes escoller para imprimir unha peza flexible ou un prototipo funcional.
Lista de materiais flexibles de impresión 3D
Todos os materiais mencionados a continuación teñen algunhas características básicas, como a súa flexibilidade e suavidade. Os materiais teñen unha excelente resistencia á fatiga e boas propiedades eléctricas.
Teñen unha amortiguación de vibracións e unha resistencia ao impacto extraordinarias. Estes materiais mostran resistencia aos produtos químicos e ás inclemencias meteorolóxicas, así como unha boa resistencia ao desgarro e á abrasión.
Todos eles son reciclables e teñen unha boa capacidade de absorción de impactos.
Requisitos previos da impresora para imprimir con materiais de impresión 3D flexibles
Hai algunhas crenzas estándar que debes ter en conta antes de imprimir con estes materiais.
O rango de temperatura da extrusora da súa impresora debe estar entre 210 e 260 graos Celsius, mentres que o rango de temperatura da cama debe estar entre a temperatura ambiente e os 110 graos Celsius, dependendo da temperatura de transición vítrea do material que queira imprimir.
A velocidade de impresión recomendada ao imprimir con materiais flexibles pode oscilar entre cinco milímetros por segundo e trinta milímetros por segundo.
O sistema de extrusión da túa impresora 3D debe ser de accionamento directo e recoméndase que teñas un ventilador de refrixeración para un posprocesamento máis rápido das pezas e prototipos funcionais que fabriques.
Desafíos ao imprimir con estes materiais
Por suposto, hai algúns puntos que debes ter en conta antes de imprimir con estes materiais, en función das dificultades ás que se enfrontaron os usuarios anteriormente.
-É sabido que os elastómeros termoplásticos son mal manexados polas extrusoras da impresora.
-Absorben a humidade, polo que é posible que a impresión aumente de tamaño se o filamento non se garda correctamente.
Os elastómeros termoplásticos son sensibles aos movementos rápidos, polo que poden dobrarse ao ser empuxados a través da extrusora.
TPU
TPU significa poliuretano termoplástico. É moi popular no mercado, polo que, ao mercar filamentos flexibles, hai moitas posibilidades de que este material sexa o que atoparías a miúdo en comparación con outros filamentos.
É famoso no mercado por amosar unha maior rixidez e tolerancia para extruír máis facilmente que outros filamentos.
Este material ten unha resistencia decente e unha alta durabilidade. Ten un rango elástico elevado, da orde do 600 ao 700 por cento.
A dureza Shore deste material oscila entre os 60 A e os 55 D. Ten unha excelente imprimibilidade e é semitransparente.
A súa resistencia química ás graxas naturais e aos aceites faino máis axeitado para o seu uso con impresoras 3D. Este material ten unha alta resistencia á abrasión.
Recoméndase manter a temperatura da impresora entre 210 e 230 graos Celsius e a cama entre unha temperatura sen quentamento e 60 graos Celsius mentres imprimes con TPU.
A velocidade de impresión, como se mencionou anteriormente, debe estar entre cinco e trinta milímetros por segundo, mentres que para a adhesión da cama aconséllase usar unha cinta Kapton ou de pintor.
A extrusora debería ser de accionamento directo e non se recomenda o ventilador de refrixeración, polo menos para as primeiras capas desta impresora.
TPC
Significan copoliéster termoplástico. Quimicamente, son ésteres de poliéter que teñen unha secuencia de lonxitude aleatoria alterna de glicóis de cadea longa ou curta.
Os segmentos duros desta parte son unidades éster de cadea curta, mentres que os segmentos brandos adoitan ser poliéteres alifáticos e poliésterglicóis.
Dado que este material flexible de impresión 3D considérase un material de grao de enxeñaría, non é algo que se vexa tan a miúdo como o TPU.
O TPC ten unha baixa densidade cun rango elástico de entre o 300 e o 350 por cento. A súa dureza Shore oscila entre os 40 e os 72 D.
O TPC mostra boa resistencia aos produtos químicos e alta resistencia con boa estabilidade térmica e resistencia á temperatura.
Ao imprimir con TPC, recoméndase manter a temperatura entre 220 e 260 graos Celsius, a temperatura da cama entre 90 e 110 graos Celsius e o rango de velocidade de impresión igual ao de TPU.
TPA
O copolímero químico de TPE e nailon chamado poliamida termoplástica é unha combinación da textura suave e brillante que provén do nailon e a flexibilidade que é unha vantaxe do TPE.
Ten unha alta flexibilidade e elasticidade no rango de 370 e 497 por cento, cunha dureza Shore no rango de 75 e 63 A.
É excepcionalmente duradeiro e mostra unha imprimibilidade ao mesmo nivel que o TPC. Ten boa resistencia á calor, así como boa adhesión de capas.
A temperatura da extrusora da impresora mentres imprime este material debe estar no rango de 220 a 230 graos Celsius, mentres que a temperatura da cama debe estar no rango de 30 a 60 graos Celsius.
A velocidade de impresión da súa impresora pode ser a mesma que a recomendada para imprimir en TPU e TPC.
A adhesión da cama da impresora debe ser a base de PVA e o sistema de extrusora pode ser de accionamento directo, así como Bowden.
Data de publicación: 10 de xullo de 2023