「ソフトパワー」を解き放つ！eSUNのフレキシブル3Dプリント材料とアプリケーションについて

近年、柔軟な 3D プリント材料は、優れた延性、耐衝撃性、耐摩耗性により、工業製造、医療、民生用電子機器の分野で重要な選択肢となっています。

「デスクトップ工業化」の加速プロセスは、分散型製造とパーソナライズ生産の普及をさらに促進するとともに、人々の生産と日常生活におけるフレキシブル3Dプリント材料の応用と開発を加速します。

eSUN の柔軟な材料ポートフォリオには、TPU-95A、TPU-90A、TPU-87A、TPU-85A、TPE-83A、TPU-64D、TPU-HS、TPU-LW、TPU-Temp Color Change など、幅広い TPU および TPE 材料が含まれています。

フレキシブル3Dプリント材料の応用

1.カスタム義肢装具

3D プリントのカスタマイズの利点により、医療やリハビリテーションの用途に特に適しています。

TPU 素材でプリントされた義肢、義肢ライナー、またはインソールは、人間の曲線にフィットしやすく、優れた弾力性と快適な感触を提供し、着用に最適です。

TPU 素材は動的矯正器具の製造にも使用でき、剛性の異なる 3D プリント構造によりリハビリテーション中のインテリジェントな機械的適応を実現します。

2. 工業製造業：衝撃吸収部品とシール

工業製造においては、柔軟な 3D プリント材料を使用して、衝撃吸収パッド、シーリング リング、保護カバーなどを製造できます。

例えば、スマートロボットの分野では、柔らかいTPU素材で印刷されたバイオインスパイアード触手は、曲げ半径<2mm、0.1〜5Nの精密な把持力制御、および滑り止め係数μ>1.2の表面微細構造を実現できます。

さらに、フレキシブル材料は、フレキシブル固定具や工業用シールなどのバッチ生産にも使用できます。

3. 家電製品：耐衝撃ケースとフレキシブルアクセサリ

TPU 素材は柔軟性と耐衝撃性に優れているため、柔軟な保護ケースや耐衝撃コンポーネントのカスタマイズに広く使用されています。

たとえば、eSUN の米国の顧客は、硬度と快適性を兼ね備えた電動一輪車用のサポートと保護ギアの製造に TPU 素材を使用しています。

TPU は、電気自動車のバンパーに固定して衝撃を吸収し、バンパーの損傷や人身傷害を軽減または防止する部品の印刷にも使用できます。

4. ファッションとフットウェア：カスタムソールと運動靴

ファッションやウェアラブル分野での3Dプリンティングの発展が加速しています。

柔軟な 3D プリント技術を使用することで、ユーザーは運動靴、サンダル、バックパック、衣類、時計のストラップなどを作成できます。

履物用途では、ハニカム構造を備えた 3D プリントの高性能ランニング シューズが、反発力を高めながら全体の重量を軽減します。

新しいeSUNフレキシブル3Dプリント材料

最近、eSUN は TPU-90A、TPU-85A、TPU-64D という 3 つの新しい材料を発売します。

これらの材料は優れた耐久性と耐摩耗性を備えており、衝撃吸収やソフトサポートモデルに適しています。また、Bambu Lab H2Dなどのデバイスを用いたハイブリッドラピッドマニュファクチャリング（ソフト素材とハード素材の組み合わせ）にも対応しています。

1.TPU-90A

TPU-90Aは、柔軟な感触と高い硬度を両立し、優れた耐久性と耐摩耗性を備えています。柔軟性と強度の両方が求められる靴やタイヤに最適です。

2. TPU-85A

TPU-85A は TPU-95A や TPU-90A よりも柔らかいため、保護カバーやクッション部品など、衝撃を吸収するモデルやコンポーネントの印刷に適しています。

応用例：テニスラケットのダンパー

3. TPU-64D

eSUN の TPU-64D は特殊な改質方法を採用しており、加工温度を下げ、低温可塑性を向上させ、表面の滑らかさを高めます。

硬度が高く、印刷温度要件が低いため、印刷性が向上します。

実際の用途では、TPU-64D は履物やクッション保護部品に使用できます。

例えば、TPU-64Dを使用した3Dプリントスポーツシューズのソールは、従来のゴムに比べて耐摩耗性が300%向上し、高強度の耐衝撃要件を満たしています。最適化された構造設計により、重量も30%削減できます。

TPU-64D で 3D プリントされたハニカムトラス複合構造のヘルメットは、従来の EPS 素材の 5 倍となる 35kJ/m³ のエネルギー吸収密度を実現し、アクティブ冷却チャネルを組み込むことで衝撃保護と全体的なユーザーエクスペリエンスを向上できます。

フレキシブル素材の印刷のヒント

Bambu Lab H2Dデバイスの発売により、フレキシブル素材を用いたハイブリッド製造への「便利な道筋」が開かれました。ただし、印刷においては以下の点に注意する必要があります。

装置：

1 ダイレクトドライブ式押出機（短距離押出機）の使用をお勧めします。硬度が85Aを超える材料の場合、スロートチューブと押出機ギアには特別な要件があります。スロートチューブは長すぎず、押出機ギアにはより高いグリップ力が必要です。

2. ノズル：0.4mm以上のノズルを推奨します。

3. プリントベッド：標準的なPEIまたはガラスベッドを推奨します。TPU素材はベッドへの接着性に優れているため、ベッドの温度を高くする必要はありません。

印刷パラメータ設定

1. 印刷温度：200～250℃。材料の硬さによって、プリンターの設定が異なる場合があります。例えば、64Dと95Aは通常220℃で良好に印刷されますが、それ以上の温度では気泡が発生する可能性があります。90Aや85Aのような柔らかい材料は、低温では押し出しが困難になるため、240℃程度の温度が推奨されます。

2. 流量：1.0～1.05を推奨します。TPU材料は押し出し不足になりやすく、モデル壁の層間剥離につながります。流量をわずかに上げると、壁面への密着性が向上します。

3. リトラクション：リトラクションを減らすか無効にします。過度または頻繁なリトラクションは、押出機のギアの変形を引き起こす可能性があります。

その他の考慮事項：

1.乾燥：TPU素材は吸湿性が高く、水分を吸収しやすいため、印刷前に乾燥させることをお勧めします。

2. スプールホルダー：83Aや85Aのような柔らかい素材の場合、スプールを素材から遠すぎる位置に配置すると、給紙が困難になる場合があります。実際の印刷経験に基づいて、スプールホルダーの位置を最適化してください。

ソフトとハードのハイブリッドプリント

柔軟な 3D プリント材料の革新と応用は、製造業に変革をもたらし、業界全体でより効率的でパーソナライズされたソリューションを提供しています。

材料技術の継続的な進歩により、その応用はさらに拡大し、スマート製造、ヘルスケア、民生用電子機器などの分野でさらなる可能性を切り開きます。