Ontgrendel "Soft Power"! Alles over de flexibele 3D-printmaterialen en toepassingen van eSUN
Flexibele 3D-printmaterialen zijn de afgelopen jaren een belangrijke keuze geworden in de industriële productie, de medische sector en de consumentenelektronica vanwege hun uitstekende ductiliteit, slagvastheid en slijtvastheid.
Het versnellende proces van “desktopindustrialisatie” zal de popularisering van gedistribueerde productie en gepersonaliseerde productie verder bevorderen, terwijl de toepassing en ontwikkeling van flexibele 3D-printmaterialen in de productie en het dagelijks leven van mensen wordt versneld.
Het flexibele materialenportfolio van eSUN omvat een breed scala aan TPU- en TPE-materialen, zoals TPU-95A, TPU-90A, TPU-87A, TPU-85A, TPE-83A, TPU-64D, TPU-HS, TPU-LW, TPU-Temp Color Change, enz.
Toepassingen van flexibele 3D-printmaterialen
1.Maatwerk prothesen en ortheses
De personaliseringsvoordelen van 3D-printen maken het bijzonder geschikt voor medische en revalidatietoepassingen.
Protheses, prothesevoeringen of inlegzolen bedrukt met TPU-materiaal kunnen beter aansluiten op de menselijke rondingen, zijn elastisch en voelen comfortabel aan, waardoor ze ideaal zijn om te dragen.
TPU-materialen kunnen ook worden gebruikt voor de productie van dynamische ortheses, waarmee intelligente mechanische aanpassingen tijdens de revalidatie worden bereikt via 3D-geprinte structuren met variabele stijfheid.
2. Industriële productie: schokabsorberende componenten en afdichtingen
In de industriële productie kunnen flexibele 3D-printmaterialen worden gebruikt om schokabsorberende pads, afdichtringen en beschermkappen te produceren.
Op het gebied van slimme robots kunnen bio-geïnspireerde tentakels die geprint zijn met zachte TPU-materialen bijvoorbeeld een buigradius van <2 mm bereiken, een nauwkeurige grijpkrachtregeling van 0,1-5 N en een oppervlaktemicrostructuur met een antislipcoëfficiënt van μ>1,2.
Flexibele materialen kunnen bovendien worden gebruikt voor de serieproductie van flexibele bevestigingsmiddelen en industriële afdichtingen.
3. Consumentenelektronica: schokbestendige behuizingen en flexibele accessoires
Dankzij de flexibiliteit en slagvastheid van TPU-materialen worden ze veelvuldig gebruikt voor de productie van flexibele beschermhoezen en slagvaste componenten.
Zo gebruiken de Amerikaanse klanten van eSUN TPU-materialen voor de productie van steunen en beschermingsmiddelen voor elektrische eenwielers, die zowel stevigheid als comfort bieden.
TPU kan ook worden gebruikt om onderdelen te printen die op bumpers van elektrische voertuigen worden bevestigd, om schokken te absorberen en zo schade aan de bumper en persoonlijk letsel te verminderen of te voorkomen.
4. Mode en schoenen: op maat gemaakte zolen en sportschoenen
De ontwikkeling van 3D-printen op het gebied van mode en wearables neemt toe.
Met behulp van flexibele 3D-printtechnologie kunnen gebruikers sportschoenen, sandalen, rugzakken, kleding en horlogebandjes maken.
Voor schoentoepassingen zorgen 3D-geprinte, hoogwaardige hardloopschoenen met honingraatstructuren voor een betere rebound en een lager totaalgewicht.
Nieuwe eSUN flexibele 3D-printmaterialen
eSUN lanceert onlangs drie nieuwe materialen: TPU-90A, TPU-85A en TPU-64D.
Deze materialen bieden uitstekende duurzaamheid en slijtvastheid, waardoor ze geschikt zijn voor schokabsorptie en zachte ondersteuning. Ze ondersteunen ook hybride rapid manufacturing (een combinatie van zachte en harde materialen) in apparaten zoals de Bambu Lab H2D.
1.TPU-90A
TPU-90A combineert een flexibele grip met een hoge hardheid en biedt uitstekende duurzaamheid en slijtvastheid. Het is ideaal voor schoenen en banden die zowel flexibiliteit als stevigheid vereisen.
2. TPU-85A
TPU-85A is zachter dan TPU-95A en TPU-90A, waardoor het geschikt is voor het printen van schokabsorberende modellen of componenten, zoals beschermhoezen en dempende onderdelen.
Toepassingsvoorbeeld: Dempers voor tennisrackets
3. TPU-64D
De TPU-64D van eSUN maakt gebruik van een speciale modificatiemethode om de verwerkingstemperaturen te verlagen, de plasticiteit bij lage temperaturen te verbeteren en de gladheid van het oppervlak te vergroten.
Het heeft een hoge hardheid en lagere vereisten voor de afdruktemperatuur, waardoor de bedrukbaarheid wordt verbeterd.
In praktische toepassingen kan TPU-64D worden gebruikt voor schoeisel of dempende beschermende componenten.
Zo bieden 3D-geprinte sportschoenzolen, gemaakt met TPU-64D, 300% betere slijtvastheid dan traditioneel rubber en voldoen ze aan de eisen voor hoge impactbestendigheid. Een geoptimaliseerd structureel ontwerp kan ook het gewicht met 30% verminderen.
Helmen met honingraat-spantcomposietstructuren die in 3D zijn geprint met TPU-64D, bereiken een energieabsorptiedichtheid van 35 kJ/m³. Dat is vijf keer hoger dan bij traditionele EPS-materialen. Bovendien kunnen ze actieve koelkanalen bevatten voor een betere bescherming tegen impacts en een betere algehele gebruikerservaring.
Afdruktips voor flexibele materialen
De lancering van het Bambu Lab H2D-apparaat biedt een "handige route" voor hybride productie met flexibele materialen. Bij het printen moet echter rekening worden gehouden met de volgende punten:
Apparatuur:
1 Het gebruik van een extruder met directe aandrijving (korteafstandsextruder) wordt aanbevolen. Materialen met een hardheid boven 85A stellen specifieke eisen aan de keelbuis en de extrudeertandwielen: de keelbuis mag niet te lang zijn en de extrudeertandwielen vereisen een hogere grijpkracht.
2. Mondstuk: een mondstuk van 0,4 mm of groter wordt aanbevolen.
3. Printbed: Een standaard PEI- of glazen printbed wordt aanbevolen. TPU-materialen hebben een goede hechting op het printbed, waardoor hoge printbedtemperaturen niet nodig zijn.
Afdrukparameterinstellingen
1. Printtemperatuur: 200-250 °C. Verschillende hardheidsmaterialen vereisen mogelijk verschillende instellingen op verschillende printers. Zo printen 64D en 95A doorgaans goed bij 220 °C, terwijl hogere temperaturen blaasvorming kunnen veroorzaken. Zachtere materialen zoals 90A en 85A zijn moeilijker te extruderen bij lagere temperaturen, daarom wordt een temperatuur rond de 240 °C aanbevolen.
2. Stroomsnelheid: 1,0-1,05 wordt aanbevolen. TPU-materialen hebben de neiging om te weinig te extruderen, wat leidt tot scheiding van de lagen in de modelwanden. Een lichte verhoging van de stroomsnelheid kan de wandhechting verbeteren.
3. Terugtrekking: Verminder of schakel de terugtrekking uit. Overmatig of frequent terugtrekken kan vervorming van de extrudeertandwielen veroorzaken.
Andere overwegingen:
1. Drogen: TPU-materialen zijn zeer hygroscopisch en absorberen gemakkelijk vocht. Drogen vóór het printen wordt aanbevolen.
2. Spoelhouder: Bij zachtere materialen zoals 83A en 85A kan het te ver weg plaatsen van de spoel problemen met de doorvoer veroorzaken. Optimaliseer de positie van de spoelhouder op basis van uw eigen printervaring.
Hybride printen met zachte en harde materialen
De innovatie en toepassing van flexibele 3D-printmaterialen zorgen voor transformatieve veranderingen in de productiesector en bieden efficiëntere en persoonlijkere oplossingen in alle sectoren.
Dankzij voortdurende doorbraken in materiaaltechnologie worden de toepassingen ervan steeds breder en ontstaan er meer mogelijkheden voor slimme productie, gezondheidszorg, consumentenelektronica en nog veel meer.