Exploiter le potentiel de l'impression 3D flexible ! Tout savoir sur les matériaux et applications d'impression 3D flexibles d'eSUN
Ces dernières années, les matériaux d'impression 3D flexibles sont devenus un choix important dans les domaines de la fabrication industrielle, du médical et de l'électronique grand public en raison de leur excellente ductilité, de leur résistance aux chocs et de leur résistance à l'usure.
L’accélération du processus d’« industrialisation des bureaux » favorisera davantage la popularisation de la fabrication distribuée et de la production personnalisée, tout en accélérant l’application et le développement de matériaux d’impression 3D flexibles dans la production et la vie quotidienne.
Le portefeuille de matériaux flexibles d'eSUN comprend une large gamme de matériaux TPU et TPE, tels que TPU-95A, TPU-90A, TPU-87A, TPU-85A, TPE-83A, TPU-64D, TPU-HS, TPU-LW, TPU-Temp Color Change, etc.
Applications des matériaux d'impression 3D flexibles
1.Prothèses et orthèses sur mesure
Les avantages de personnalisation de l'impression 3D la rendent particulièrement adaptée aux applications médicales et de réadaptation.
Les prothèses, les doublures de prothèses ou les semelles imprimées en TPU s'adaptent mieux aux courbes humaines, offrant une bonne élasticité et un toucher confortable, ce qui les rend idéales à porter.
Les matériaux TPU peuvent également être utilisés pour fabriquer des orthèses dynamiques, permettant une adaptation mécanique intelligente pendant la rééducation grâce à des structures d'impression 3D à rigidité variable.
2. Fabrication industrielle : Composants et joints d’étanchéité amortisseurs
Dans le secteur manufacturier industriel, les matériaux d'impression 3D flexibles peuvent être utilisés pour produire des coussinets amortisseurs, des joints d'étanchéité et des couvercles de protection.
Par exemple, dans le domaine des robots intelligents, les tentacules bio-inspirés imprimés avec des matériaux TPU souples peuvent atteindre un rayon de courbure de <2 mm, un contrôle précis de la force de préhension de 0,1 à 5 N et une microstructure de surface avec un coefficient antidérapant de μ > 1,2.
De plus, les matériaux flexibles peuvent être utilisés pour la production en série de dispositifs de fixation flexibles et de joints industriels.
3. Électronique grand public : étuis résistants aux chocs et accessoires flexibles
Grâce à leur flexibilité et à leur résistance aux chocs, les matériaux TPU sont largement utilisés pour la personnalisation de coques de protection flexibles et de composants résistants aux chocs.
Par exemple, les clients américains d'eSUN utilisent des matériaux TPU pour fabriquer des supports et des équipements de protection pour les monocycles électriques, qui offrent à la fois dureté et confort.
Le TPU peut également être utilisé pour imprimer des pièces fixées sur les pare-chocs des véhicules électriques afin d'absorber les chocs, réduisant ou prévenant ainsi les dommages aux pare-chocs et les blessures corporelles.
4. Mode et chaussures : Semelles personnalisées et chaussures de sport
Le développement de l'impression 3D dans les domaines de la mode et des vêtements connectés s'accélère.
Grâce à la technologie d'impression 3D flexible, les utilisateurs peuvent créer des chaussures de sport, des sandales, des sacs à dos, des vêtements et des bracelets de montre.
Pour les applications dans le domaine de la chaussure, les chaussures de course haute performance imprimées en 3D avec des structures en nid d'abeille améliorent le rebond tout en réduisant le poids total.
Nouveaux matériaux d'impression 3D flexibles eSUN
eSUN lancera prochainement trois nouveaux matériaux : le TPU-90A, le TPU-85A et le TPU-64D.
Ces matériaux offrent une excellente durabilité et une grande résistance à l'usure, ce qui les rend adaptés aux modèles d'absorption des chocs et de soutien souple. Ils permettent également la fabrication rapide hybride (combinant matériaux souples et rigides) sur des appareils comme le Bambu Lab H2D.
1.TPU-90A
Le TPU-90A allie souplesse et dureté, offrant une durabilité et une résistance à l'usure exceptionnelles. Il est idéal pour les chaussures et les pneumatiques nécessitant à la fois flexibilité et robustesse.
2. TPU-85A
Le TPU-85A est plus souple que le TPU-95A et le TPU-90A, ce qui le rend adapté à l'impression de modèles ou de composants absorbant les chocs, tels que des couvercles de protection et des pièces de rembourrage.
Exemple d'application : Amortisseurs de raquettes de tennis
3. TPU-64D
Le TPU-64D d'eSUN utilise une méthode de modification spéciale pour abaisser les températures de traitement, améliorer la plasticité à basse température et améliorer la douceur de la surface.
Elle présente une dureté élevée et des exigences de température d'impression plus basses, améliorant ainsi l'imprimabilité.
Dans les applications pratiques, le TPU-64D peut être utilisé pour les chaussures ou les composants de protection amortissants.
Par exemple, les semelles de chaussures de sport imprimées en 3D et fabriquées en TPU-64D offrent une résistance à l'usure 300 % supérieure à celle du caoutchouc traditionnel et répondent aux exigences de résistance aux impacts de haute intensité. Une conception structurelle optimisée permet également de réduire le poids de 30 %.
Les casques dotés de structures composites en nid d'abeille imprimées en 3D avec du TPU-64D atteignent une densité d'absorption d'énergie de 35 kJ/m³, cinq fois supérieure à celle des matériaux EPS traditionnels, et peuvent intégrer des canaux de refroidissement actifs pour une meilleure protection contre les chocs et une expérience utilisateur globale améliorée.
Conseils d'impression pour les matériaux flexibles
Le lancement du dispositif Bambu Lab H2D offre une voie privilégiée pour la fabrication hybride avec des matériaux flexibles. Toutefois, les points suivants sont à noter concernant l'impression :
Équipement:
1. Il est recommandé d'utiliser une extrudeuse à entraînement direct (extrudeuse à course courte). Les matériaux d'une dureté supérieure à 85A nécessitent des précautions particulières concernant le tube de gorge et les engrenages de l'extrudeuse : le tube de gorge ne doit pas être trop long et les engrenages de l'extrudeuse doivent présenter une force de serrage plus élevée.
2. Buse : Une buse de 0,4 mm ou plus est recommandée.
3. Plateau d'impression : Un plateau standard en PEI ou en verre est recommandé. Les matériaux TPU offrent une bonne adhérence au plateau, rendant inutiles des températures élevées.
Paramètres d'impression
1. Température d'impression : 200-250 °C. La dureté des matériaux peut varier selon l'imprimante et les réglages nécessaires. Par exemple, les matériaux 64D et 95A s'impriment généralement bien à 220 °C, tandis que des températures plus élevées peuvent provoquer des bulles. Les matériaux plus tendres comme le 90A et le 85A sont plus difficiles à extruder à basse température ; une température d'environ 240 °C est donc recommandée.
2. Débit : 1,0 à 1,05 est recommandé. Les matériaux TPU ont tendance à être sous-extrudés, ce qui entraîne un décollement des couches dans les parois du modèle. Une légère augmentation du débit peut améliorer l’adhérence aux parois.
3. Rétraction : Réduisez ou désactivez la rétraction. Une rétraction excessive ou fréquente peut entraîner une déformation des engrenages de l’extrudeuse.
Autres considérations :
1. Séchage : Les matériaux TPU sont très hygroscopiques et absorbent facilement l’humidité. Il est recommandé de les sécher avant l’impression.
2. Porte-bobine : Pour les matériaux plus souples comme le 83A et le 85A, un positionnement trop éloigné de la bobine peut entraîner des difficultés d’alimentation. Optimisez la position du porte-bobine en fonction de votre expérience d’impression.
Impression hybride avec des matériaux souples et rigides
L'innovation et l'application des matériaux d'impression 3D flexibles entraînent des changements transformateurs dans le secteur manufacturier, offrant des solutions plus efficaces et personnalisées dans tous les secteurs.
Grâce aux progrès constants réalisés dans le domaine des matériaux, leurs applications vont s'étendre encore davantage, ouvrant la voie à de nouvelles possibilités pour la fabrication intelligente, la santé, l'électronique grand public et bien plus encore.