Раскрывая «мягкую силу»! Все о гибких материалах и областях применения 3D-печати от eSUN.

В последние годы гибкие материалы для 3D-печати стали важным выбором в промышленном производстве, медицине и бытовой электронике благодаря своей превосходной пластичности, ударопрочности и износостойкости.

Ускоряющийся процесс «индустриальной коммерциализации настольных систем» будет способствовать дальнейшему распространению распределенного производства и персонализированного производства, а также ускорит применение и разработку гибких материалов для 3D-печати в производстве и повседневной жизни людей.

Ассортимент гибких материалов eSUN включает в себя широкий спектр материалов на основе ТПУ и ТПЭ, таких как TPU-95A, TPU-90A, TPU-87A, TPU-85A, TPE-83A, TPU-64D, TPU-HS, TPU-LW, TPU-Temp Color Change и др.

Применение гибких материалов для 3D-печати

1.Изготовление протезов и ортопедических изделий на заказ

Преимущества 3D-печати в плане индивидуализации делают ее особенно подходящей для медицинских и реабилитационных применений.

Протезы, вкладыши для протезов или стельки, изготовленные с использованием материалов на основе ТПУ, лучше повторяют изгибы человеческого тела, обеспечивая хорошую эластичность и комфорт при прикосновении, что делает их идеальными для ношения.

Материалы на основе ТПУ также могут использоваться для изготовления динамических ортопедических стелек, обеспечивая интеллектуальную механическую адаптацию в процессе реабилитации за счет структур с переменной жесткостью, созданных методом 3D-печати.

2. Промышленное производство: амортизирующие компоненты и уплотнения

В промышленном производстве гибкие материалы для 3D-печати могут использоваться для изготовления амортизирующих прокладок, уплотнительных колец и защитных покрытий.

Например, в области интеллектуальных роботов биоинспирированные щупальца, напечатанные из мягких материалов TPU, могут обеспечить радиус изгиба <2 мм, точное управление силой захвата 0,1-5 Н и микроструктуру поверхности с коэффициентом противоскольжения μ>1,2.

Кроме того, гибкие материалы могут использоваться для серийного производства гибких зажимных устройств и промышленных уплотнений.

3. Бытовая электроника: ударопрочные корпуса и универсальные аксессуары

Благодаря гибкости и ударопрочности материалов на основе ТПУ, они широко используются для изготовления гибких защитных чехлов и ударопрочных компонентов.

Например, американские клиенты eSUN используют материалы TPU для изготовления опор и защитного снаряжения для электрических моноциклов, обеспечивая одновременно жесткость и комфорт.

TPU также можно использовать для печати деталей, крепящихся к бамперам электромобилей, для поглощения ударов, уменьшения или предотвращения повреждений бампера и травм.

4. Мода и обувь: подошвы на заказ и спортивная обувь

Развитие 3D-печати в сфере моды и носимой электроники ускоряется.

Используя гибкую технологию 3D-печати, пользователи могут создавать спортивную обувь, сандалии, рюкзаки, одежду и ремешки для часов.

В производстве обуви используются высокоэффективные беговые кроссовки, изготовленные методом 3D-печати, с сотовой структурой, которые улучшают отскок при одновременном снижении общего веса.

Новые гибкие материалы для 3D-печати eSUN

Недавно компания eSUN представила три новых материала: TPU-90A, TPU-85A и TPU-64D.

Эти материалы обладают превосходной прочностью и износостойкостью, что делает их подходящими для амортизации ударов и создания мягких опорных конструкций. Они также поддерживают гибридное быстрое производство (сочетание мягких и твердых материалов) на таких устройствах, как Bambu Lab H2D.

1.ТПУ-90А

Полиуретан TPU-90A сочетает в себе гибкость и высокую твердость, обеспечивая исключительную износостойкость и прочность. Он идеально подходит для обуви и шин, требующих как гибкости, так и прочности.

2. ТПУ-85А

TPU-85A мягче, чем TPU-95A и TPU-90A, что делает его подходящим для печати амортизирующих моделей или компонентов, таких как защитные чехлы и амортизирующие детали.

Пример применения: Амортизаторы для теннисных ракеток

3. ТПУ-64Д

В полимере TPU-64D от eSUN используется специальный метод модификации, позволяющий снизить температуру обработки, улучшить пластичность при низких температурах и повысить гладкость поверхности.

Он обладает высокой твердостью и более низкими требованиями к температуре печати, что улучшает качество печати.

В практических применениях ТПУ-64D может использоваться для изготовления обуви или в качестве амортизирующих защитных элементов.

Например, подошвы спортивной обуви, изготовленные методом 3D-печати из TPU-64D, обладают на 300% большей износостойкостью, чем традиционная резина, и соответствуют требованиям к ударопрочности при высоких нагрузках. Оптимизированная конструкция также позволяет снизить вес на 30%.

Шлемы с сотовой композитной структурой, изготовленной методом 3D-печати из TPU-64D, достигают плотности поглощения энергии 35 кДж/м³, что в пять раз выше, чем у традиционных материалов EPS, и могут включать в себя активные каналы охлаждения для лучшей защиты от ударов и общего удобства использования.

Рекомендации по печати на гибких материалах

Выпуск устройства Bambu Lab H2D открывает «удобный путь» для гибридного производства с использованием гибких материалов. Однако при печати следует учитывать следующие моменты:

Оборудование:

1. Рекомендуется использовать экструдер с прямым приводом (экструдер короткого хода). Для материалов с твердостью выше 85А предъявляются особые требования к горловине и шестерням экструдера: горловина не должна быть слишком длинной, а шестерни экструдера должны обладать большей силой захвата.

2. Сопло: Рекомендуется использовать сопло диаметром 0,4 мм или больше.

3. Печатная платформа: Рекомендуется использовать стандартную платформу из PEI или стекла. Материалы TPU обладают хорошей адгезией к платформе, поэтому высокие температуры платформы не требуются.

Печать параметров

1. Температура печати: 200-250°C. Для материалов разной твердости могут потребоваться разные настройки на разных принтерах. Например, материалы 64D и 95A обычно хорошо печатаются при 220°C, тогда как более высокие температуры могут вызвать образование пузырьков. Более мягкие материалы, такие как 90A и 85A, сложнее экструзируются при более низких температурах, поэтому рекомендуется температура около 240°C.

2. Расход: рекомендуется 1,0-1,05. Материалы из ТПУ склонны к недостаточной экструзии, что приводит к расслоению стенок модели. Небольшое увеличение расхода может улучшить адгезию к стенкам.

3. Втягивание нити: Уменьшите или отключите втягивание нити. Чрезмерное или частое втягивание нити может привести к деформации шестерен экструдера.

Другие соображения:

1. Сушка: Материалы из ТПУ обладают высокой гигроскопичностью и склонны к поглощению влаги. Рекомендуется просушивать их перед печатью.

2. Держатель катушки: Для более мягких материалов, таких как 83A и 85A, слишком большое расстояние между катушкой и держателем может вызвать проблемы с подачей. Оптимизируйте положение держателя катушки, исходя из реального опыта печати.

Гибридная печать с использованием мягких и твердых материалов.

Инновации и применение гибких материалов для 3D-печати приводят к кардинальным изменениям в производстве, предлагая более эффективные и персонализированные решения для различных отраслей.

Благодаря непрерывным прорывам в области материальных технологий, сфера их применения будет расширяться, открывая новые возможности для интеллектуального производства, здравоохранения, бытовой электроники и многого другого.