Giải phóng “Sức mạnh mềm”! Tất tần tật về vật liệu in 3D mềm dẻo và ứng dụng của eSUN

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

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

Danh mục vật liệu linh hoạt 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 mềm dẻo

1.Chỉnh hình và chân tay giả tùy chỉnh

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

Chân giả, lớp lót chân giả hoặc đế giày được in bằng vật liệu TPU có thể vừa vặn hơn với đường cong của con người, mang lại độ đàn hồi tốt và cảm giác thoải mái, lý tưởng khi đeo.

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

2. Sản xuất công nghiệp: Linh kiện giảm xóc và phớt

Trong sản xuất công nghiệp, vật liệu in 3D linh hoạt có thể được sử dụng để sản xuất miếng đệm giảm xóc, vòng đệm 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 bề mặt có hệ số chống trượt từ μ>1,2.

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

3. Đồ điện tử tiêu dùng: Vỏ chống va đập và phụ kiện dẻo

Nhờ tính linh hoạt và khả năng chống va đập của vật liệu TPU, chúng được sử dụng rộng rãi trong việc tùy chỉnh vỏ bảo vệ linh hoạt và các thành phần chống va đập.

Ví dụ, khách hàng eSUN tại Hoa Kỳ sử dụng vật liệu TPU để làm giá đỡ và thiết bị bảo vệ cho xe điện một bánh, mang lại cả độ cứng và sự thoải mái.

TPU cũng có thể được sử dụng để in các bộ phận cố định trên cản xe điện để hấp thụ lực tác động, giảm hoặc ngăn ngừa hư hỏng cản xe và thương tích cá nhân.

4. Thời trang và Giày dép: Đế giày tùy chỉnh và Giày thể thao

Sự phát triển của công nghệ in 3D trong lĩnh vực thời trang và thiết bị đeo đang ngày càng tăng tốc.

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

Đối với ứng dụng giày dép, giày chạy bộ hiệu suất cao in 3D có cấu trúc tổ ong giúp tăng khả năng phục hồi đồng thời giảm tổng trọng lượng.

Vật liệu in 3D mềm dẻo mới của eSUN

Gần đây, eSUN sẽ 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, phù hợp với các mô hình hấp thụ sốc và hỗ trợ mềm. Chúng cũng hỗ trợ sản xuất nhanh lai (kết hợp vật liệu mềm và cứng) trên các thiết bị như Bambu Lab H2D.

1.TPU-90A

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

2. TPU-85A

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

Ví dụ ứng dụng: Bộ giảm chấn vợt tennis

3. TPU-64D

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

Nó có độ cứng cao và yêu cầu nhiệt độ in thấp hơn, cải thiện khả năng in.

Trong ứng dụng thực tế, TPU-64D có thể được sử dụng làm giày dép hoặc các thành phần 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 các yêu cầu về khả năng chống va đập cường độ cao. Thiết kế cấu trúc tối ưu cũng có thể giảm trọng lượng 30%.

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

Mẹo in cho vật liệu mềm dẻo

Việc ra mắt thiết bị Bambu Lab H2D mang đến một "con đường thuận tiện" cho sản xuất kết hợp với vật liệu linh hoạt. Tuy nhiên, cần lưu ý những điểm sau đây khi in:

Thiết bị:

1. Khuyến nghị sử dụng máy đùn truyền động trực tiếp (máy đùn khoảng cách ngắn). Vật liệu có độ cứng trên 85A có yêu cầu riêng về ống họng và bánh răng đùn: ống họng không được quá dài, bánh răng đùn cần lực kẹp cao hơn.

2. Vòi phun: Nên sử dụng vòi phun có đường kính 0,4mm hoặc lớn hơn.

3. Đế in: Nên sử dụng đế in PEI hoặc đế in thủy tinh tiêu chuẩn. Vật liệu TPU có độ bám dính tốt nên không cần nhiệt độ đế in cao.

Cài đặt tham 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 sủi bọt. Các vật liệu mềm hơn như 90A và 85A khó đùn hơn ở nhiệt độ thấp hơn, vì vậy nhiệt độ khuyến nghị khoảng 240°C.

2. Lưu lượng: Khuyến nghị sử dụng 1,0-1,05. Vật liệu TPU có xu hướng đùn dưới mức cần thiết, dẫn đến hiện tượng tách lớp trên thành mô hình. Tăng lưu lượng một chút có thể cải thiện độ bám dính của tường.

3. Thu hồi: Giảm hoặc vô hiệu hóa việc thu hồi. Thu hồi quá mức hoặc thường xuyên có thể gây biến dạng ở bánh răng máy đùn.

Những cân nhắc khác:

1. Làm khô: Vật liệu TPU rất dễ hút ẩm và dễ bị thấm nước. Nên làm khô trước khi in.

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

In kết hợp giữa vật liệu mềm và cứng

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

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