2023 Vật liệu in 3D linh hoạt nhất-TPU

Bạn có bao giờ thắc mắc tại sao công nghệ in 3D ngày càng phát triển mạnh mẽ và thay thế các công nghệ sản xuất truyền thống cũ chưa?

Nếu bạn cố gắng liệt kê các lý do khiến sự chuyển đổi này diễn ra, danh sách chắc chắn sẽ bắt đầu bằng việc tùy chỉnh.Mọi người đang tìm kiếm sự cá nhân hóa.Họ ít quan tâm đến tiêu chuẩn hóa.

Và chính vì sự thay đổi trong hành vi của con người và khả năng của công nghệ in 3D trong việc đáp ứng nhu cầu cá nhân hóa, bằng cách tùy chỉnh của con người, mà nó có thể thay thế các công nghệ sản xuất dựa trên tiêu chuẩn hóa truyền thống.

Tính linh hoạt là yếu tố tiềm ẩn đằng sau việc tìm kiếm sự cá nhân hóa của mọi người.Và thực tế là có sẵn vật liệu in 3D linh hoạt trên thị trường cho phép người dùng phát triển ngày càng nhiều bộ phận linh hoạt và nguyên mẫu chức năng là nguồn vui thuần túy đối với một số người dùng.

Thời trang in 3D và cánh tay giả in 3D là một ví dụ về các ứng dụng trong đó tính linh hoạt của in 3D cần được đánh giá cao.

In 3D cao su là một lĩnh vực vẫn đang được nghiên cứu và chưa được phát triển.Nhưng hiện tại, chúng ta không có công nghệ in 3D cao su, cho đến khi cao su hoàn toàn có thể in được, chúng ta sẽ phải tìm giải pháp thay thế.

Và theo nghiên cứu, giải pháp thay thế gần nhất cho cao su được gọi là Chất đàn hồi dẻo nhiệt.Có bốn loại vật liệu linh hoạt khác nhau mà chúng ta sẽ xem xét sâu hơn trong bài viết này.

Các vật liệu in 3D linh hoạt này được đặt tên là TPU, TPC, TPA và Soft PLA.Chúng tôi sẽ bắt đầu bằng cách cung cấp cho bạn thông tin tóm tắt về vật liệu in 3D linh hoạt nói chung.

Dây tóc linh hoạt nhất là gì?

Việc chọn các loại sợi linh hoạt cho dự án in 3D tiếp theo của bạn sẽ mở ra vô số khả năng khác nhau cho bản in của bạn.

Bạn không chỉ có thể in nhiều loại vật thể khác nhau bằng dây tóc mềm mà còn nếu bạn có máy đùn kép hoặc nhiều đầu chứa máy in, bạn có thể in những thứ khá tuyệt vời bằng vật liệu này.

Các bộ phận và nguyên mẫu chức năng như dép xỏ ngón đặt riêng, đầu bi ứng suất hoặc đơn giản là bộ giảm rung có thể được in bằng máy in của bạn.

Nếu bạn quyết tâm biến dây tóc Flexi thành một phần trong việc in ấn các vật thể của mình, bạn chắc chắn sẽ thành công trong việc biến trí tưởng tượng của mình gần nhất với thực tế.

Với rất nhiều lựa chọn hiện có trong lĩnh vực này, thật khó để tưởng tượng thời gian đã trôi qua trong lĩnh vực in 3D mà không có vật liệu in này.

Đối với người dùng, việc in bằng sợi nhựa dẻo vào thời điểm đó là một điều khó khăn đối với họ.Sự đau đớn là do nhiều yếu tố xoay quanh một thực tế chung là những vật liệu này rất mềm.

Độ mềm của vật liệu in 3D linh hoạt khiến chúng gặp rủi ro khi được in bằng bất kỳ máy in nào, thay vào đó, bạn cần thứ gì đó thực sự đáng tin cậy.

Hầu hết các máy in thời đó đều phải đối mặt với vấn đề đẩy hiệu ứng dây, vì vậy bất cứ khi nào bạn đẩy thứ gì đó không có độ cứng vào thời điểm đó qua vòi phun, nó sẽ bị uốn cong, xoắn và chống lại nó.

Tất cả những ai đã quen với việc đổ chỉ vào kim để may bất kỳ loại vải nào đều có thể liên tưởng đến hiện tượng này.

Ngoài vấn đề về hiệu ứng đẩy, việc sản xuất các loại sợi mềm hơn như TPE là một nhiệm vụ rất khó khăn, đặc biệt là với dung sai tốt.

Nếu bạn cho rằng khả năng chịu đựng kém và bắt đầu sản xuất, thì rất có thể dây tóc mà bạn đã sản xuất có thể phải trải qua quá trình tạo chi tiết, gây nhiễu và ép đùn kém.

Nhưng mọi thứ đã thay đổi, hiện nay có nhiều loại sợi mềm, một số thậm chí còn có đặc tính đàn hồi và mức độ mềm khác nhau.PLA mềm, TPU và TPE là một số ví dụ.

Độ cứng bờ

Đây là tiêu chí phổ biến mà bạn có thể thấy khi các nhà sản xuất dây tóc đề cập đến tên vật liệu in 3D của họ.

Độ cứng Shore được định nghĩa là thước đo khả năng chống lại mọi vật liệu phải thụt vào.

Thang đo này được phát minh trước đây khi mọi người không có tài liệu tham khảo nào khi nói về độ cứng của bất kỳ vật liệu nào.

Vì vậy, trước khi độ cứng Shore được phát minh, người ta phải sử dụng kinh nghiệm của mình cho người khác để giải thích độ cứng của bất kỳ vật liệu nào mà họ đã thử nghiệm, thay vì đề cập đến một con số.

Thang đo này trở thành một yếu tố quan trọng khi xem xét nên chọn vật liệu khuôn nào để sản xuất một phần của nguyên mẫu chức năng.

Vì vậy, ví dụ, khi bạn muốn chọn giữa hai loại cao su để làm khuôn cho nữ diễn viên múa ba lê đứng bằng thạch cao, độ cứng Shore sẽ cho bạn biết loại cao su A có độ cứng ngắn 70 A ít hữu dụng hơn cao su có độ cứng bờ 30 A.

Thông thường, khi xử lý sợi, bạn sẽ biết rằng độ cứng bờ được khuyến nghị của vật liệu dẻo nằm trong khoảng từ 100A đến 75A.

Trong đó, rõ ràng là vật liệu in 3D linh hoạt có độ cứng bờ 100A sẽ cứng hơn vật liệu có độ cứng 75A.

Những điều cần cân nhắc khi mua dây tóc linh hoạt?

Có nhiều yếu tố khác nhau cần xem xét khi mua bất kỳ loại dây tóc nào, không chỉ những loại dây tóc linh hoạt.

Bạn nên bắt đầu từ điểm trung tâm là điểm quan trọng nhất mà bạn cần có, chẳng hạn như chất lượng vật liệu sẽ tạo ra một bộ phận đẹp mắt của một nguyên mẫu chức năng.

Sau đó, bạn nên suy nghĩ về độ tin cậy trong chuỗi cung ứng, tức là vật liệu mà bạn sử dụng một lần để in 3D phải liên tục có sẵn, nếu không, bạn sẽ phải sử dụng bất kỳ vật liệu in 3D nào có giới hạn.

Sau khi nghĩ đến những yếu tố này bạn nên nghĩ đến độ đàn hồi cao, màu sắc đa dạng.Vì không phải mọi vật liệu in 3D linh hoạt đều có sẵn màu sắc mà bạn muốn mua.

Sau khi xem xét tất cả các yếu tố này, bạn có thể xem xét đến dịch vụ khách hàng và giá cả của công ty so với các công ty khác trên thị trường.

Bây giờ chúng tôi sẽ liệt kê một số vật liệu mà bạn có thể chọn để in một bộ phận linh hoạt hoặc nguyên mẫu chức năng.

Danh sách vật liệu in 3D linh hoạt

Tất cả các vật liệu được đề cập dưới đây đều có một số đặc điểm cơ bản như chúng đều có tính chất linh hoạt và mềm mại.Các vật liệu có khả năng chống mỏi tuyệt vời và tính chất điện tốt.

Chúng có khả năng giảm rung và độ bền va đập đặc biệt.Những vật liệu này cho thấy khả năng chống lại hóa chất và thời tiết, chúng có khả năng chống rách và mài mòn tốt.

Tất cả đều có thể tái chế và có khả năng hấp thụ sốc tốt.

Điều kiện tiên quyết của máy in để in bằng vật liệu in 3D linh hoạt

Có một số tiêu chuẩn cần thiết để bật máy in của bạn trước khi in bằng các vật liệu này.

Phạm vi nhiệt độ máy đùn của máy in của bạn phải nằm trong khoảng từ 210 đến 260 độ C, trong khi phạm vi nhiệt độ của giường phải từ nhiệt độ môi trường xung quanh đến 110 độ C tùy thuộc vào nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh của vật liệu mà bạn muốn in.

Tốc độ in được khuyến nghị khi in bằng vật liệu dẻo có thể ở mức thấp từ 5 mm/giây đến 30 mm/giây.

Hệ thống máy đùn của máy in 3D phải là bộ truyền động trực tiếp và bạn nên có quạt làm mát để xử lý hậu kỳ các bộ phận và nguyên mẫu chức năng mà bạn sản xuất nhanh hơn.

Những thách thức khi in bằng các vật liệu này

Tất nhiên, có một số điểm bạn cần lưu ý trước khi in bằng những vật liệu này dựa trên những khó khăn mà người dùng đã gặp phải trước đây.

-Các chất đàn hồi nhiệt dẻo được biết là được xử lý kém bởi các máy đùn của máy in.
-Chúng hấp thụ độ ẩm, vì vậy, bản in của bạn sẽ tăng kích thước nếu dây tóc không được bảo quản đúng cách.
-Chất đàn hồi nhiệt dẻo rất nhạy cảm với các chuyển động nhanh nên có thể bị vênh khi đẩy qua máy đùn.

TPU

TPU là viết tắt của polyurethane nhiệt dẻo.Nó rất phổ biến trên thị trường, vì vậy, khi mua các loại sợi dẻo, rất có thể chất liệu này là thứ bạn thường gặp so với các loại sợi khác.

Nó nổi tiếng trên thị trường vì có độ cứng cao hơn và cho phép đùn dễ dàng hơn các loại sợi khác.

Chất liệu này có độ bền tốt và độ bền cao.Nó có phạm vi đàn hồi cao theo thứ tự từ 600 đến 700 phần trăm.

Độ cứng bờ của vật liệu này dao động từ 60 A đến 55 D. Nó có khả năng in tuyệt vời, bán trong suốt.

Khả năng kháng hóa chất của nó đối với dầu mỡ trong tự nhiên khiến nó phù hợp hơn khi sử dụng với máy in 3D.Vật liệu này có khả năng chống mài mòn cao.

Bạn nên duy trì nhiệt độ máy in trong khoảng từ 210 đến 230 độ C và nhiệt độ nền trong khoảng từ 60 độ C khi in bằng TPU.

Tốc độ in, như đã đề cập ở trên, phải nằm trong khoảng từ 5 đến 30 mm mỗi giây, trong khi để bám dính vào bề mặt, bạn nên sử dụng băng Kapton hoặc băng của họa sĩ.

Máy đùn phải là bộ truyền động trực tiếp và ít nhất không nên sử dụng quạt làm mát cho các lớp đầu tiên của máy in này.

TPC

Chúng là viết tắt của copolyester nhựa nhiệt dẻo.Về mặt hóa học, chúng là các este polyete có trình tự chiều dài ngẫu nhiên xen kẽ của các glycol chuỗi dài hoặc chuỗi ngắn.

Các đoạn cứng của phần này là các đơn vị este chuỗi ngắn, trong khi các đoạn mềm thường là các polyete béo và polyester glycol.

Bởi vì vật liệu in 3D linh hoạt này được coi là vật liệu cấp kỹ thuật nên nó không phải là thứ bạn thường thấy như TPU.

TPC có mật độ thấp với phạm vi đàn hồi từ 300 đến 350%.Độ cứng Shore của nó dao động từ 40 đến 72 D.

TPC cho thấy khả năng kháng hóa chất tốt và độ bền cao với độ ổn định nhiệt và chịu nhiệt độ tốt.

Khi in bằng TPC, bạn nên duy trì nhiệt độ trong khoảng 220 đến 260 độ C, nhiệt độ bàn in trong khoảng 90 đến 110 độ C và tốc độ in giống như TPU.

TPA

Chất đồng trùng hợp hóa học của TPE và Nylon có tên là Thermoplastic Polyamide là sự kết hợp giữa kết cấu mịn và bóng đến từ Nylon và tính linh hoạt vốn là một lợi ích của TPE.

Nó có độ linh hoạt và độ đàn hồi cao trong khoảng 370 và 497 phần trăm, với độ cứng Shore trong khoảng 75 và 63 A.

Nó đặc biệt bền và có khả năng in ở mức tương đương với TPC.Nó có khả năng chịu nhiệt tốt cũng như độ bám dính lớp.

Nhiệt độ máy đùn của máy in trong khi in vật liệu này phải nằm trong khoảng từ 220 đến 230 độ C, trong khi nhiệt độ của giường phải nằm trong khoảng từ 30 đến 60 độ C.

Tốc độ in của máy in của bạn có thể giống như khuyến nghị khi in TPU và TPC.

Độ bám dính của máy in phải dựa trên PVA và hệ thống máy đùn có thể là bộ truyền động trực tiếp cũng như Bowden.