Algunha vez preguntácheste por que a tecnoloxía de impresión 3D está cobrando forza e substituíndo ás antigas tecnoloxías de fabricación tradicionais?
Se tentas enumerar as razóns polas que está a suceder esta transformación, a lista seguramente comezará coa personalización. A xente busca personalización. Están menos interesados na estandarización.
E 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, é capaz de substituír as tecnoloxías de fabricación tradicionalmente baseadas na estandarización.
A flexibilidade é un factor oculto detrás da busca de personalización da xente. E o feito de que haxa material de impresión 3D flexible dispoñible no mercado que permite 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 os brazos protésicos impresos en 3D son un exemplo de aplicacións nas que se debe apreciar a flexibilidade da impresión 3D.
A impresión 3D de caucho é unha área que aínda está en investigación e aínda por desenvolver. Pero de momento, non temos tecnoloxía de impresión 3D de caucho, ata que a goma non se faga completamente imprimible, teríamos que xestionar alternativas.
E segundo a investigación, as alternativas máis próximas ao caucho que caen son as chamadas elastómeros termoplásticos. Hai catro tipos diferentes de materiais flexibles que imos analizar en profundidade neste artigo.
Estes materiais de impresión 3D flexibles chámanse TPU, TPC, TPA e Soft PLA. Comezaremos dándolle unha breve información sobre o material de impresión 3D flexible en xeral.
Cal é o filamento máis flexible?
Escoller filamentos flexibles para o teu próximo proxecto de impresión 3D abrirá 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 dual ou multicabezal, podes imprimir cousas bastante sorprendentes usando este material.
Pódense imprimir pezas e prototipos funcionais, como chanclas a medida, cabezas de bola de tensión ou simplemente amortiguadores de vibracións coa súa impresora.
Se estás decidido a que o filamento Flexi forme parte da impresión dos teus obxectos, seguro que conseguirás que a túa imaxinación se aproxime máis á realidade.
Con tantas opcións dispoñibles hoxe neste campo, sería difícil imaxinar o tempo que xa pasou no campo da impresión 3D coa ausencia deste material de impresión.
Para os usuarios, imprimir con filamentos flexibles, daquela, era unha dor no cu. A dor debeuse a moitos factores que foron en espiral arredor dun feito común de que estes materiais son moi brandos.
A suavidade do material de impresión 3D flexible facía que fose arriscado imprimirse con calquera impresora, en cambio, necesitaba algo realmente fiable.
A maioría das impresoras daquela enfrontábanse ao problema do efecto de corda de empuxe, polo que sempre que empurraba algo nese momento sen ningunha rixidez a través dunha boquilla, dobraba, torcíase e loitaba contra el.
Todos os que estean familiarizados con botar fío nunha agulla para coser calquera tipo de tea poden relacionarse con este fenómeno.
Ademais do problema do efecto de empuxe, a fabricación de filamentos máis brandos como o TPE era unha tarefa moi hercúlea, sobre todo con boas tolerancias.
Se consideras unha mala tolerancia e comezas a fabricar, hai posibilidades de que o filamento que fabricaches teña que sufrir un mal detalle, atasco e proceso de extrusión.
Pero as cousas cambiaron, na actualidade, hai unha gama de filamentos brandos, algúns deles mesmo con propiedades elásticas e distintos niveis de suavidade. Soft PLA, TPU e TPE son algúns dos exemplos.
Dureza Shore
Este é un criterio común que podes ver cos fabricantes de filamentos que mencionan xunto ao nome do seu material de impresión 3D.
A dureza Shore defínese como a medida da resistencia que cada material ten á sangría.
Esta escala foi inventada no pasado cando a xente non tiña referencia cando falaba da dureza de calquera material.
Entón, antes de que se inventase a dureza Shore, a xente tiña que usar as súas experiencias a outros 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 escoller para a fabricación dunha parte dun prototipo funcional.
Así, por exemplo, cando queres escoller entre dúas gomas para facer un molde de bailarina de xeso, a dureza Shore indicaríache que ten unha goma de dureza curta 70 A é menos útil que a goma cunha dureza shore de 30 A.
Normalmente, ao tratar con filamentos saberás que a dureza shore recomendada dun material flexible varía entre 100 A e 75 A.
En que, obviamente, o material de impresión 3D flexible que ten unha dureza shore de 100 A sería máis difícil que o que ten 75 A.
Que considerar ao mercar un filamento flexible?
Hai varios factores a ter en conta ao comprar calquera filamento, non só os flexibles.
Deberías partir dun punto central que sexa o máis importante para ti, algo así como a calidade do material que dará como resultado unha parte atractiva dun prototipo funcional.
Entón deberías pensar na fiabilidade na cadea de subministración, é dicir, o material que usas unha vez para a impresión 3D debería estar dispoñible de forma continua, se non, acabarías usando calquera material de impresión 3D limitado.
Despois de ter pensado nestes factores, debes pensar nunha alta elasticidade, unha gran variedade de cores. Pois, non todos os materiais de impresión 3D flexibles estarían dispoñibles na cor na que desexas compralo.
Despois de ter en conta todos estes factores podes ter en conta a atención ao cliente e o prezo da empresa en comparación con outras empresas do mercado.
Agora enumeraremos algúns dos materiais que pode escoller para imprimir unha peza flexible ou un prototipo funcional.
Lista de materiais de impresión 3D flexibles
Todos os materiais mencionados a continuación teñen algunhas características básicas como son todos flexibles e suaves por natureza. Os materiais teñen unha excelente resistencia á fatiga e boas propiedades eléctricas.
Teñen unha extraordinaria amortiguación de vibracións e resistencia ao impacto. Estes materiais mostran resistencia aos produtos químicos e á intemperie, teñen unha boa resistencia á rotura e á abrasión.
Todos eles son reciclables e teñen unha boa capacidade de amortiguación.
Requisitos previos da impresora para imprimir con materiais de impresión 3D flexibles
Existen algunhas crenzas estándar para configurar a impresora antes de imprimir con estes materiais.
O intervalo de temperatura da extrusora da súa impresora debe estar entre 210 e 260 graos centígrados, mentres que o intervalo de temperatura da cama debe estar comprendido entre a temperatura ambiente e os 110 graos centígrados, dependendo da temperatura de transición vítrea do material que desexe imprimir.
A velocidade de impresión recomendada ao imprimir con materiais flexibles pode ser de cinco milímetros por segundo a trinta milímetros por segundo.
O sistema de extrusión da súa impresora 3D debe ser un accionamento directo e recoméndase que teña un ventilador de refrixeración para un procesamento posterior máis rápido das pezas e dos prototipos funcionais que fabrique.
Retos ao imprimir con estes materiais
Por suposto, hai algúns puntos que cómpre coidar antes de imprimir con estes materiais en función das dificultades coas que se enfrontaron previamente os usuarios.
-Sábese que os elastómeros termoplásticos son mal manipulados polas extrusoras da impresora.
- Absorben a humidade, polo que espera que a túa impresión salga de tamaño se o filamento non se almacena correctamente.
-Los elastómeros termoplásticos son sensibles aos movementos rápidos polo que se poden abrochar cando se empurra a través da extrusora.
TPU
TPU significa poliuretano termoplástico. É moi popular no mercado, polo que, mentres compras filamentos flexibles, hai altas posibilidades de que este material sexa o que a miúdo atoparías en comparación con outros filamentos.
É famoso no mercado por mostrar unha maior rixidez e tolerancia para extruir máis facilmente que outros filamentos.
Este material ten unha resistencia decente e alta durabilidade. Ten un alto rango elástico da orde de 600 a 700 porcentaxe.
A dureza shore deste material oscila entre 60 A e 55 D. Ten unha excelente imprimibilidade, é semitransparente.
A súa resistencia química á graxa na natureza e aos aceites faino máis axeitado para o seu uso con impresoras 3D. Este material ten unha alta resistencia á abrasión.
Recoméndase manter o intervalo de temperatura da impresora entre 210 e 230 graos centígrados e a cama entre a temperatura sen quecemento e 60 graos centígrados mentres imprime con TPU.
A velocidade de impresión, como se mencionou anteriormente, debe estar entre cinco e trinta milímetros por segundo, mentres que para adherir á cama recoméndase utilizar un Kapton ou cinta de pintor.
A extrusora debe ser unha unidade directa e o ventilador de refrixeración non se recomenda polo menos para as primeiras capas desta impresora.
TPC
Son copoliéster termoplástico. Químicamente, son ésteres de poliéter que teñen unha secuencia alterna de lonxitudes aleatorias de glicoles de cadea longa ou curta.
Os segmentos duros desta parte son unidades de ésteres de cadea curta, mentres que os segmentos brandos adoitan ser poliéteres alifáticos e glicoles de poliéster.
Debido a que este material de impresión 3D flexible considérase un material de grao técnico, non é algo que vería con tanta frecuencia como o TPU.
O TPC ten unha densidade baixa cun rango elástico de 300 a 350 por cento. A súa dureza Shore varía entre 40 e 72 D.
TPC mostra unha boa resistencia aos produtos químicos e alta resistencia cunha boa estabilidade térmica e resistencia á temperatura.
Durante a impresión con TPC, recoméndase que manteña a temperatura entre 220 e 260 graos centígrados, a temperatura da cama entre 90 e 110 graos centígrados e o intervalo de velocidade de impresión igual que o TPU.
TPA
O copolímero químico de TPE e nailon chamado Poliamida termoplástica é unha combinación de textura suave e brillante que provén do nailon e a flexibilidade que é unha bendición 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 a imprimibilidade ao mesmo nivel que TPC. Ten unha boa resistencia á calor así como a adhesión de capas.
A temperatura da extrusora da impresora durante a impresión deste material debe estar no rango de 220 a 230 graos centígrados, mentres que a temperatura da cama debe estar no rango de 30 a 60 graos centígrados.
A velocidade de impresión da súa impresora pode ser a mesma que se recomenda ao imprimir TPU e TPC.
A adhesión á cama da impresora debe estar baseada en PVA e o sistema de extrusión pode ser un accionamento directo, así como Bowden.
Hora de publicación: 10-Xul-2023