Alguna vegada t'has preguntat per què la tecnologia d'impressió 3D guanya força i substitueix les antigues tecnologies de fabricació tradicionals?
Si intenteu enumerar els motius pels quals s'està produint aquesta transformació, segurament la llista començarà amb la personalització. La gent busca personalització. Els interessa menys la normalització.
I és a causa d'aquest canvi en el comportament de les persones i de la capacitat de la tecnologia d'impressió 3D per satisfer la necessitat de personalització de la gent, mitjançant la personalització, que és capaç de substituir les tecnologies de fabricació tradicionalment basades en l'estandardització.
La flexibilitat és un factor ocult darrere de la recerca de personalització de les persones. I el fet que hi hagi material d'impressió 3D flexible disponible al mercat que permet als usuaris desenvolupar peces i prototips funcionals cada cop més flexibles és una font de felicitat per a alguns usuaris.
La moda impresa en 3D i els braços protèsics impresos en 3D són un exemple d'aplicacions en què s'ha d'apreciar la flexibilitat de la impressió 3D.
La impressió 3D de cautxú és un àmbit que encara està en recerca i encara per desenvolupar. Però de moment, no disposem de tecnologia d'impressió 3D de cautxú, fins que el cautxú no es torni completament imprimible, hauríem de gestionar-nos amb alternatives.
I segons la investigació, les alternatives més properes al cautxú que cauen es diuen elastòmers termoplàstics. Hi ha quatre tipus diferents de materials flexibles que analitzarem en profunditat en aquest article.
Aquests materials d'impressió 3D flexibles s'anomenen TPU, TPC, TPA i Soft PLA. Començarem donant-vos una breu informació sobre el material d'impressió 3D flexible en general.
Quin és el filament més flexible?
Escollir filaments flexibles per al vostre proper projecte d'impressió 3D obrirà un món de possibilitats diferents per a les vostres impressions.
No només podeu imprimir una varietat d'objectes diferents amb el vostre filament flexible, sinó que també si teniu una impressora que conté una extrusora de dos o diversos capçals, podeu imprimir coses força sorprenents amb aquest material.
Les peces i els prototips funcionals com ara xancletes a mida, capçals de bola d'estrès o simplement amortidors de vibracions es poden imprimir amb la vostra impressora.
Si estàs decidit a fer que el filament Flexi formi part de la impressió dels teus objectes, segur que aconseguiràs apropar la teva imaginació a la realitat.
Amb tantes opcions disponibles avui en dia en aquest camp, seria difícil imaginar el temps que ja s'ha passat en el camp de la impressió 3D amb l'absència d'aquest material d'impressió.
Per als usuaris, imprimir amb filaments flexibles, aleshores, era un mal de cul. El dolor es va deure a molts factors que es van girar al voltant d'un fet comú que aquests materials són molt suaus.
La suavitat del material d'impressió 3D flexible va fer que fossin arriscats per imprimir-los amb qualsevol impressora, en canvi, necessitaves alguna cosa realment fiable.
La majoria de les impressores aleshores s'enfrontaven al problema d'empènyer l'efecte de la corda, de manera que cada vegada que empenyés alguna cosa en aquell moment sense cap tipus de rigidesa a través d'un broquet, es doblegava, torçava i lluitava contra ella.
Tothom que estigui familiaritzat amb abocar fil d'una agulla per cosir qualsevol tipus de tela pot relacionar-se amb aquest fenomen.
A part del problema de l'efecte d'empenta, la fabricació de filaments més suaus com el TPE era una tasca molt hercúlia, sobretot amb bones toleràncies.
Si teniu en compte una mala tolerància i comenceu a fabricar, hi ha possibilitats que el filament que heu fabricat hagi de patir un procés de detall, encallament i extrusió deficient.
Però les coses han canviat, actualment, hi ha una gamma de filaments tous, alguns d'ells fins i tot amb propietats elàstiques i diferents nivells de suavitat. Soft PLA, TPU i TPE són alguns dels exemples.
Duresa Shore
Aquest és un criteri comú que podeu veure amb els fabricants de filaments que mencionen al costat del nom del seu material d'impressió 3D.
La duresa Shore es defineix com la mesura de resistència que cada material té a la sagnació.
Aquesta escala es va inventar en el passat quan la gent no tenia cap referència quan parlava de la duresa de qualsevol material.
Per tant, abans que s'inventés la duresa Shore, la gent havia d'utilitzar les seves experiències als altres per explicar la duresa de qualsevol material amb el qual havien experimentat, en lloc d'esmentar un nombre.
Aquesta escala esdevé un factor important a l'hora de considerar quin material de motlle triar per a la fabricació d'una part d'un prototip funcional.
Així, per exemple, quan voleu triar entre dues gomes per fer un motlle de ballarina de guix, la duresa Shore us indicaria que tingueu una goma de duresa curta 70 A és menys útil que la goma amb una duresa shore de 30 A.
Normalment, mentre tracteu amb filaments, sabreu que la duresa shore recomanada d'un material flexible oscil·la entre 100A i 75A.
En què, òbviament, el material d'impressió 3D flexible que té una duresa shore de 100 A seria més difícil que el que té 75 A.
Què cal tenir en compte en comprar un filament flexible?
Hi ha diversos factors a tenir en compte a l'hora de comprar qualsevol filament, no només els flexibles.
Hauríeu de començar des d'un punt central que sigui el més important per a vosaltres, com la qualitat del material que donarà lloc a una part atractiva d'un prototip funcional.
Aleshores, hauríeu de pensar en la fiabilitat de la cadena de subministrament, és a dir, el material que utilitzeu una vegada per a la impressió 3D hauria d'estar disponible contínuament, en cas contrari, acabareu utilitzant qualsevol extrem limitat del material d'impressió 3D.
Després d'haver pensat en aquests factors, hauríeu de pensar en una gran elasticitat, una gran varietat de colors. Perquè, no tots els materials d'impressió 3D flexibles estarien disponibles en el color en què voleu comprar-lo.
Després d'haver considerat tots aquests factors es pot tenir en compte l'atenció al client i el preu de l'empresa en comparació amb altres empreses del mercat.
Ara enumerarem alguns dels materials que podeu triar per imprimir una peça flexible o un prototip funcional.
Llista de materials d'impressió 3D flexibles
Tots els materials esmentats a continuació tenen algunes característiques bàsiques, com que tots són de naturalesa flexible i suau. Els materials tenen una excel·lent resistència a la fatiga i bones propietats elèctriques.
Tenen un amortiment de vibracions i una força d'impacte extraordinaris. Aquests materials mostren resistència als productes químics i a la intempèrie, tenen una bona resistència a l'esquinçament i a l'abrasió.
Tots ells són reciclables i tenen una bona capacitat d'absorció de cops.
Requisits previs de la impressora per imprimir amb materials d'impressió 3D flexibles
Hi ha algunes creences estàndard per configurar la impressora abans d'imprimir amb aquests materials.
L'interval de temperatura de l'extrusora de la vostra impressora ha d'estar entre 210 i 260 graus centígrads, mentre que l'interval de temperatura del llit hauria de des de la temperatura ambient fins als 110 graus centígrads, depenent de la temperatura de transició vítrea del material que vulgueu imprimir.
La velocitat d'impressió recomanada mentre s'imprimeix amb materials flexibles pot ser des de cinc mil·límetres per segon fins a trenta mil·límetres per segon.
El sistema d'extrusora de la vostra impressora 3D hauria de ser una unitat directa i us recomanem que tingueu un ventilador de refrigeració per a un postprocessament més ràpid de les peces i dels prototips funcionals que fabriqueu.
Reptes a l'hora d'imprimir amb aquests materials
Per descomptat, hi ha alguns punts que cal tenir en compte abans d'imprimir amb aquests materials en funció de les dificultats que s'han trobat amb anterioritat pels usuaris.
-Se sap que els elastòmers termoplàstics són mal manejats per les extrusores de la impressora.
- Absorbeixen la humitat, així que espereu que la vostra impressió surti de mida si el filament no s'emmagatzema correctament.
-Els elastòmers termoplàstics són sensibles als moviments ràpids, de manera que es pot acoblar quan s'empeny a través de l'extrusora.
TPU
TPU significa poliuretà termoplàstic. És molt popular al mercat, de manera que, tot i comprar filaments flexibles, hi ha moltes possibilitats que aquest material sigui el que sovint trobareu en comparació amb altres filaments.
És famós al mercat per presentar una major rigidesa i capacitat d'extrusió amb més facilitat que altres filaments.
Aquest material té una força decent i una alta durabilitat. Té un rang elàstic elevat de l'ordre del 600 al 700 percentatge.
La duresa shore d'aquest material oscil·la entre 60 A i 55 D. Té una excel·lent imprimibilitat, és semitransparent.
La seva resistència química als greixos de la natura i als olis el fa més adequat per utilitzar-lo amb impressores 3D. Aquest material té una alta resistència a l'abrasió.
Es recomana mantenir el rang de temperatura de la impressora entre 210 i 230 graus centígrads i el llit entre una temperatura no escalfada i 60 graus centígrads mentre imprimiu amb TPU.
La velocitat d'impressió, com s'ha esmentat anteriorment, hauria d'estar entre cinc i trenta mil·límetres per segon, mentre que per a l'adhesió al llit s'aconsella utilitzar una cinta Kapton o de pintor.
L'extrusora ha de ser una unitat directa i el ventilador de refrigeració no es recomana almenys per a les primeres capes d'aquesta impressora.
TPC
Són copolièster termoplàstic. Químicament, són èsters de polièter que tenen una seqüència de longitud aleatòria alterna de glicols de cadena llarga o curta.
Els segments durs d'aquesta part són unitats d'èster de cadena curta, mentre que els segments tous solen ser polièters alifàtics i polièster glicols.
Com que aquest material d'impressió 3D flexible es considera un material de grau d'enginyeria, no és una cosa que veuríeu tan sovint com el TPU.
El TPC té una baixa densitat amb un rang elàstic del 300 al 350 per cent. La seva duresa Shore oscil·la entre 40 i 72 D.
TPC mostra una bona resistència als productes químics i una alta resistència amb una bona estabilitat tèrmica i resistència a la temperatura.
Quan imprimiu amb TPC, us recomanem que mantingueu la temperatura entre 220 i 260 graus centígrads, la temperatura del llit entre 90 i 110 graus centígrads i el rang de velocitat d'impressió igual que el TPU.
TPA
El copolímer químic de TPE i niló anomenat Poliamida termoplàstica és una combinació de textura llisa i brillant que prové del niló i la flexibilitat que és un benefici del TPE.
Té una gran flexibilitat i elasticitat en el rang de 370 i 497 per cent, amb una duresa Shore en el rang de 75 i 63 A.
És excepcionalment durador i mostra la imprimibilitat al mateix nivell que TPC. Té una bona resistència a la calor, així com l'adhesió de capes.
La temperatura de l'extrusora de la impressora durant la impressió d'aquest material hauria d'estar entre 220 i 230 graus centígrads, mentre que la temperatura del llit hauria d'estar entre 30 i 60 graus centígrads.
La velocitat d'impressió de la vostra impressora pot ser la mateixa que es recomana quan imprimiu TPU i TPC.
L'adhesió al llit de la impressora ha de basar-se en PVA i el sistema d'extrusora pot ser un accionament directe així com Bowden.
Hora de publicació: 10-jul-2023