Khai phá “Sức mạnh mềm”! Tất cả về vật liệu và ứng dụng in 3D linh hoạt của eSUN

Trong những năm gần đây, vật liệu in 3D dẻo đã trở thành một lựa chọn quan trọng trong sản xuất công nghiệp, y tế và điện tử tiêu dùng nhờ độ dẻo dai, khả năng chống va đập và chống mài mòn tuyệt vời của chúng.

Quá trình “công nghiệp hóa máy tính để bàn” đang tăng tốc sẽ thúc đẩy hơn nữa sự phổ biến của sản xuất phân tán và sản xuất cá nhân hóa, đồng thời đẩy nhanh ứng dụng và phát triển các vật liệu in 3D linh hoạt trong sản xuất và đời sống hàng ngày của con người.

Danh mục vật liệu dẻo của eSUN bao gồm nhiều loại vật liệu TPU và TPE, chẳng hạn như TPU-95A, TPU-90A, TPU-87A, TPU-85A, TPE-83A, TPU-64D, TPU-HS, TPU-LW, TPU-Temp Color Change, v.v.

Ứng dụng của vật liệu in 3D linh hoạt

1.Chân tay giả và dụng cụ chỉnh hình theo yêu cầu

Ưu điểm về khả năng tùy chỉnh của công nghệ in 3D khiến nó đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng y tế và phục hồi chức năng.

Các loại chân giả, lớp lót chân giả hoặc đế giày in bằng vật liệu TPU có thể ôm sát đường cong cơ thể người hơn, mang lại độ đàn hồi tốt và cảm giác thoải mái, lý tưởng để sử dụng.

Vật liệu TPU cũng có thể được sử dụng để chế tạo các thiết bị chỉnh hình động, đạt được khả năng thích ứng cơ học thông minh trong quá trình phục hồi chức năng thông qua cấu trúc in 3D có độ cứng thay đổi.

2. Sản xuất công nghiệp: Các bộ phận và gioăng giảm chấn

Trong sản xuất công nghiệp, vật liệu in 3D dẻo có thể được sử dụng để sản xuất các miếng đệm giảm chấn, vòng đệm kín và vỏ bảo vệ.

Ví dụ, trong lĩnh vực robot thông minh, các xúc tu lấy cảm hứng từ sinh học được in bằng vật liệu TPU mềm có thể đạt được bán kính uốn cong <2mm, khả năng kiểm soát lực nắm chính xác từ 0,1-5N và cấu trúc vi mô bề mặt với hệ số chống trượt μ>1,2.

Ngoài ra, vật liệu dẻo có thể được sử dụng để sản xuất hàng loạt các phụ kiện linh hoạt và gioăng công nghiệp.

3. Thiết bị điện tử tiêu dùng: Vỏ chống va đập và phụ kiện linh hoạt

Nhờ tính linh hoạt và khả năng chống va đập của vật liệu TPU, chúng được sử dụng rộng rãi trong việc chế tạo các loại ốp bảo vệ linh hoạt và các bộ phận chống va đập.

Ví dụ, khách hàng của eSUN tại Mỹ sử dụng vật liệu TPU để chế tạo khung đỡ và thiết bị bảo hộ cho xe đạp điện một bánh, mang lại cả độ cứng và sự thoải mái.

TPU cũng có thể được sử dụng để in các bộ phận gắn trên cản xe điện nhằm hấp thụ va chạm, giảm thiểu hoặc ngăn ngừa hư hỏng cản xe và thương tích cá nhân.

4. Thời trang và giày dép: Đế giày đặt làm riêng và giày thể thao

Sự phát triển của công nghệ in 3D trong lĩnh vực thời trang và trang phục đang tăng tốc.

Nhờ công nghệ in 3D linh hoạt, người dùng có thể tạo ra giày thể thao, dép, ba lô, quần áo và dây đeo đồng hồ.

Đối với ứng dụng trong ngành giày dép, giày chạy bộ hiệu suất cao được in 3D với cấu trúc dạng tổ ong giúp tăng độ đàn hồi đồng thời giảm trọng lượng tổng thể.

Vật liệu in 3D linh hoạt mới của eSUN

Mới đây, eSUN sẽ cho ra mắt ba loại vật liệu mới: TPU-90A, TPU-85A và TPU-64D.

Những vật liệu này có độ bền và khả năng chống mài mòn tuyệt vời, thích hợp cho các mô hình giảm xóc và hỗ trợ mềm. Chúng cũng hỗ trợ sản xuất nhanh kết hợp (kết hợp vật liệu mềm và cứng) trên các thiết bị như Bambu Lab H2D.

1.TPU-90A

TPU-90A kết hợp độ mềm dẻo với độ cứng cao, mang lại độ bền và khả năng chống mài mòn vượt trội. Vật liệu này lý tưởng cho giày dép và lốp xe, những ngành đòi hỏi cả tính linh hoạt và độ bền.

2. TPU-85A

TPU-85A mềm hơn TPU-95A và TPU-90A, do đó thích hợp để in các mô hình hoặc linh kiện có khả năng hấp thụ sốc, chẳng hạn như vỏ bảo vệ và các bộ phận đệm.

Ví dụ ứng dụng: Bộ giảm chấn cho vợt tennis

3. TPU-64D

Vật liệu TPU-64D của eSUN sử dụng phương pháp cải tiến đặc biệt để giảm nhiệt độ xử lý, cải thiện tính dẻo ở nhiệt độ thấp và tăng cường độ mịn bề mặt.

Vật liệu này có độ cứng cao và yêu cầu nhiệt độ in thấp hơn, giúp cải thiện khả năng in ấn.

Trong các ứng dụng thực tế, TPU-64D có thể được sử dụng cho giày dép hoặc các bộ phận bảo vệ đệm.

Ví dụ, đế giày thể thao in 3D làm từ TPU-64D có khả năng chống mài mòn tốt hơn 300% so với cao su truyền thống và đáp ứng yêu cầu chống va đập cường độ cao. Thiết kế cấu trúc tối ưu cũng có thể giảm trọng lượng đến 30%.

Mũ bảo hiểm với cấu trúc composite dạng giàn tổ ong được in 3D bằng TPU-64D đạt mật độ hấp thụ năng lượng 35kJ/m³, cao gấp năm lần so với vật liệu EPS truyền thống, và có thể tích hợp các kênh làm mát chủ động để bảo vệ tốt hơn khỏi va đập và cải thiện trải nghiệm tổng thể của người dùng.

Mẹo in ấn cho vật liệu mềm dẻo

Việc ra mắt thiết bị Bambu Lab H2D cung cấp một “con đường thuận tiện” cho sản xuất kết hợp với vật liệu dẻo. Tuy nhiên, cần lưu ý những điểm sau đây khi in:

Thiết bị:

1. Nên sử dụng máy đùn dẫn động trực tiếp (máy đùn khoảng cách ngắn). Vật liệu có độ cứng trên 85A có yêu cầu đặc biệt đối với ống họng và bánh răng máy đùn: ống họng không được quá dài, và bánh răng máy đùn cần có lực kẹp cao hơn.

2. Đầu phun: Nên sử dụng đầu phun có đường kính 0,4mm trở lên.

3. Bàn in: Nên sử dụng bàn in PEI hoặc kính tiêu chuẩn. Vật liệu TPU có độ bám dính tốt với bàn in, do đó không cần nhiệt độ bàn in cao.

Cài đặt thông số in

1. Nhiệt độ in: 200-250°C. Các vật liệu có độ cứng khác nhau có thể yêu cầu cài đặt khác nhau trên các máy in khác nhau. Ví dụ, 64D và 95A thường in tốt ở 220°C, trong khi nhiệt độ cao hơn có thể gây ra hiện tượng nổi bọt. Các vật liệu mềm hơn như 90A và 85A khó đùn hơn ở nhiệt độ thấp hơn, vì vậy nhiệt độ khoảng 240°C được khuyến nghị.

2. Tốc độ dòng chảy: Nên dùng mức 1.0-1.05. Vật liệu TPU có xu hướng đùn thiếu, dẫn đến hiện tượng tách lớp ở thành mô hình. Tăng nhẹ tốc độ dòng chảy có thể cải thiện độ bám dính của thành.

3. Thu dây: Giảm hoặc tắt chức năng thu dây. Việc thu dây quá mức hoặc thường xuyên có thể gây biến dạng bánh răng của máy đùn.

Các yếu tố cần xem xét khác:

1. Làm khô: Vật liệu TPU có tính hút ẩm cao và dễ hấp thụ hơi ẩm. Nên làm khô trước khi in.

2. Giá đỡ cuộn chỉ: Đối với các vật liệu mềm hơn như 83A và 85A, đặt cuộn chỉ quá xa có thể gây khó khăn trong việc cấp chỉ. Tối ưu hóa vị trí giá đỡ cuộn chỉ dựa trên kinh nghiệm in thực tế.

In kết hợp vật liệu mềm và cứng

Sự đổi mới và ứng dụng các vật liệu in 3D linh hoạt đang thúc đẩy những thay đổi mang tính đột phá trong sản xuất, mang đến các giải pháp hiệu quả và cá nhân hóa hơn cho nhiều ngành công nghiệp.

Với những đột phá liên tục trong công nghệ vật liệu, các ứng dụng của chúng sẽ tiếp tục mở rộng, mở ra nhiều khả năng hơn cho sản xuất thông minh, chăm sóc sức khỏe, điện tử tiêu dùng và nhiều lĩnh vực khác.