ოდესმე დაფიქრებულხართ, რატომ იძენს 3D ბეჭდვის ტექნოლოგია ძალას და ცვლის ძველ ტრადიციულ წარმოების ტექნოლოგიებს?
თუ ამ ტრანსფორმაციის მიზეზების ჩამოთვლას შეეცდებით, სია, რა თქმა უნდა, პერსონალიზაციით დაიწყება. ადამიანები პერსონალიზაციას ეძებენ. ისინი ნაკლებად არიან დაინტერესებულნი სტანდარტიზაციით.
და სწორედ ადამიანების ქცევის ამ ცვლილებისა და 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის უნარის გამო, დააკმაყოფილოს ადამიანების პერსონალიზაციის მოთხოვნილება პერსონალიზაციის გზით, მას შეუძლია ჩაანაცვლოს ტრადიციულად სტანდარტიზაციაზე დაფუძნებული წარმოების ტექნოლოგიები.
მოქნილობა ადამიანების პერსონალიზაციის ძიების ფარული ფაქტორია. ის ფაქტი, რომ ბაზარზე ხელმისაწვდომია მოქნილი 3D ბეჭდვის მასალა, რომელიც მომხმარებლებს საშუალებას აძლევს შექმნან უფრო და უფრო მოქნილი ნაწილები და ფუნქციონალური პროტოტიპები, ზოგიერთი მომხმარებლისთვის ნამდვილი ნეტარების წყაროა.
3D პრინტერით დაბეჭდილი მოდა და 3D პრინტერით დაბეჭდილი პროთეზული ხელები იმ გამოყენების მაგალითებია, სადაც 3D ბეჭდვის მოქნილობა უნდა დაფასდეს.
რეზინის 3D ბეჭდვა ის სფეროა, რომელიც ჯერ კიდევ კვლევის პროცესშია და განვითარების პროცესშია. თუმცა, ამ ეტაპზე ჩვენ არ გვაქვს რეზინის 3D ბეჭდვის ტექნოლოგია და სანამ რეზინი სრულად დასაბეჭდი არ გახდება, ალტერნატივების ძიება მოგვიწევს.
კვლევის თანახმად, რეზინის ყველაზე ახლო ალტერნატივებს თერმოპლასტიკური ელასტომერები ეწოდება. ამ სტატიაში დეტალურად განვიხილავთ მოქნილი მასალის ოთხ სხვადასხვა ტიპს.
ამ მოქნილი 3D ბეჭდვის მასალების სახელწოდებაა TPU, TPC, TPA და Soft PLA. დავიწყოთ მოქნილი 3D ბეჭდვის მასალის ზოგადი მიმოხილვით.
რა არის ყველაზე მოქნილი ძაფი?
თქვენი შემდეგი 3D ბეჭდვის პროექტისთვის მოქნილი ძაფების არჩევა თქვენი ბეჭდვისთვის სხვადასხვა შესაძლებლობების სამყაროს გახსნის.
მოქნილი ძაფით არა მხოლოდ სხვადასხვა ობიექტის დაბეჭდვა შეგიძლიათ, არამედ თუ გაქვთ ორმაგი ან მრავალთავიანი ექსტრუდერი პრინტერი, ამ მასალის გამოყენებით საკმაოდ საოცარი ნივთების დაბეჭდვა შეგიძლიათ.
პრინტერის გამოყენებით შეგიძლიათ დაბეჭდოთ ნაწილები და ფუნქციური პროტოტიპები, როგორიცაა შეკვეთით დამზადებული ფლიპ-ფლოპები, დაძაბულობის საწინააღმდეგო ბურთულიანი თავები ან უბრალოდ ვიბრაციის ამორტიზატორები.
თუ გადაწყვეტილი გაქვთ, რომ ფლექსი ძაფი თქვენი ობიექტების ბეჭდვის ნაწილად გამოიყენოთ, აუცილებლად მიაღწევთ წარმატებას და თქვენს წარმოსახვას რეალობასთან მაქსიმალურად მიუახლოვდებით.
დღეს ამ სფეროში ამდენი ვარიანტის გათვალისწინებით, ძნელი წარმოსადგენია, რამდენი დრო გავიდა 3D ბეჭდვის სფეროში ამ საბეჭდი მასალის არარსებობის პირობებში.
იმ დროს მომხმარებლებისთვის მოქნილი ძაფებით ბეჭდვა რთულ ამოცანას წარმოადგენდა. ეს პრობლემა მრავალი ფაქტორით იყო განპირობებული, რომლებიც ერთი საერთო ფაქტის გარშემო იყო კონცენტრირებული - ეს მასალები ძალიან რბილია.
მოქნილი 3D ბეჭდვის მასალის რბილობა მათ ნებისმიერი პრინტერით ბეჭდვას სარისკოს ხდიდა, სამაგიეროდ, რაიმე ნამდვილად საიმედო სჭირდებოდა.
იმ დროს პრინტერების უმეტესობას სტრიქონის ეფექტის გამოწვევის პრობლემა ჰქონდა, ამიტომ როდესაც რაიმე ნივთს საქშენში რაიმე სიმყარის გარეშე გადააწვებოდით, ის იღუნებოდა, იხვევოდა და მას ებრძოდა.
ყველას, ვინც იცნობს ნებისმიერი სახის ქსოვილის შესაკერად ნემსიდან ძაფის ჩასხმას, შეუძლია გაიცნოს ეს ფენომენი.
ბიძგის ეფექტის პრობლემის გარდა, ისეთი რბილი ძაფების წარმოება, როგორიცაა TPE, ძალიან რთული ამოცანა იყო, განსაკუთრებით კარგი ტოლერანტობის პირობებში.
თუ დაბალ ტოლერანტობას გაითვალისწინებთ და წარმოებას დაიწყებთ, არსებობს შანსი, რომ თქვენს მიერ წარმოებულ ძაფს ცუდი დეტალების დამუშავების, გაჭედვისა და ექსტრუზიის პროცესი დასჭირდეს.
თუმცა, ყველაფერი შეიცვალა და ამჟამად არსებობს რბილი ძაფების ფართო სპექტრი, რომელთაგან ზოგიერთს ელასტიური თვისებები და რბილობის სხვადასხვა დონე აქვს. რბილი PLA, TPU და TPE რამდენიმე მაგალითია.
სანაპირო სიმტკიცე
ეს არის საერთო კრიტერიუმი, რომელსაც შეიძლება შეხვდეთ ძაფის მწარმოებლები, რომლებიც ახსენებენ თავიანთი 3D ბეჭდვის მასალის სახელწოდებასთან ერთად.
სანაპირო სიმტკიცე განისაზღვრება, როგორც ყველა მასალის წინააღმდეგობის საზომი ჩაღრმავების მიმართ.
ეს შკალა წარსულში გამოიგონეს, როდესაც ადამიანებს არანაირი მითითება არ ჰქონდათ ნებისმიერი მასალის სიმტკიცეზე საუბრისას.
ამგვარად, სანამ შორსის სიმტკიცე გამოიგონებდნენ, ადამიანებს ნებისმიერი მასალის სიმტკიცის ასახსნელად საკუთარი გამოცდილება უწევდათ სხვებისთვის, რაზეც ექსპერიმენტები ჩაატარეს და არა რიცხვის ხსენება.
ეს მასშტაბი მნიშვნელოვან ფაქტორად იქცევა ფუნქციური პროტოტიპის ნაწილის წარმოებისთვის ყალიბის მასალის არჩევისას.
მაგალითად, როდესაც თაბაშირის ბალერინის ფორმის დასამზადებლად ორ რეზინას შორის არჩევანის გაკეთება გსურთ, შორეს სიმტკიცის კოეფიციენტი გიჩვენებთ, რომ 70 A მოკლე სიმტკიცის რეზინი ნაკლებად გამოსადეგია, ვიდრე 30 A შორეს სიმტკიცის მქონე რეზინი.
როგორც წესი, ძაფებთან მუშაობისას იცით, რომ მოქნილი მასალის რეკომენდებული სანაპირო სიმტკიცე 100A-დან 75A-მდე მერყეობს.
ამასთან, ცხადია, მოქნილი 3D ბეჭდვის მასალა, რომელსაც 100A სანაპიროს სიმტკიცე აქვს, უფრო მყარი იქნება, ვიდრე 75A-ს მქონე მასალა.
რა უნდა გაითვალისწინოთ მოქნილი ძაფის შეძენისას?
ნებისმიერი ძაფის შეძენისას გასათვალისწინებელია მრავალი ფაქტორი, და არა მხოლოდ მოქნილი.
თქვენ უნდა დაიწყოთ ისეთი ცენტრალური წერტილიდან, რომელიც თქვენთვის ყველაზე მნიშვნელოვანია, მაგალითად, მასალის ხარისხით, რაც ფუნქციური პროტოტიპის მიმზიდველ ნაწილს შექმნის.
შემდეგ უნდა იფიქროთ მიწოდების ჯაჭვის საიმედოობაზე, ანუ მასალა, რომელსაც ერთხელ იყენებთ 3D ბეჭდვისთვის, მუდმივად ხელმისაწვდომი უნდა იყოს, წინააღმდეგ შემთხვევაში, საბოლოოდ, 3D ბეჭდვის მასალის შეზღუდული რაოდენობის გამოყენება მოგიწევთ.
ამ ფაქტორებზე ფიქრის შემდეგ, უნდა იფიქროთ მაღალ ელასტიურობასა და ფერების ფართო არჩევანზე. რადგან ყველა მოქნილი 3D ბეჭდვის მასალა არ იქნება ხელმისაწვდომი იმ ფერში, რომელშიც გსურთ მისი შეძენა.
ყველა ამ ფაქტორის გათვალისწინების შემდეგ, შეგიძლიათ გაითვალისწინოთ კომპანიის მომხმარებელთა მომსახურება და ფასი ბაზარზე არსებულ სხვა კომპანიებთან შედარებით.
ახლა ჩამოვთვლით რამდენიმე მასალას, რომელთა არჩევაც შეგიძლიათ მოქნილი ნაწილის ან ფუნქციური პროტოტიპის დასაბეჭდად.
მოქნილი 3D ბეჭდვის მასალების სია
ქვემოთ ჩამოთვლილ ყველა მასალას აქვს რამდენიმე ძირითადი მახასიათებელი, როგორიცაა მოქნილობა და რბილი ბუნება. მასალებს აქვთ შესანიშნავი დაღლილობისადმი მდგრადობა და კარგი ელექტრული თვისებები.
მათ აქვთ განსაკუთრებული ვიბრაციისა და დარტყმისადმი გამძლეობა. ეს მასალები ავლენენ მდგრადობას ქიმიკატებისა და ამინდის პირობების მიმართ, ასევე კარგი წინააღმდეგობა ცვეთასა და აბრაზიას.
ყველა მათგანი გადამუშავებადია და აქვს კარგი დარტყმაგამძლეობა.
პრინტერის წინაპირობები მოქნილი 3D ბეჭდვის მასალებით ბეჭდვისთვის
არსებობს რამდენიმე სტანდარტი, რომლითაც უნდა დააყენოთ პრინტერი ამ მასალებით ბეჭდვამდე.
თქვენი პრინტერის ექსტრუდერის ტემპერატურის დიაპაზონი უნდა იყოს 210-დან 260 გრადუს ცელსიუსამდე, ხოლო ფურცლის ტემპერატურის დიაპაზონი უნდა იყოს გარემოს ტემპერატურადან 110 გრადუს ცელსიუსამდე, იმ მასალის მინის გადასვლის ტემპერატურის მიხედვით, რომლის დასაბეჭდადაც გსურთ მუშაობა.
მოქნილი მასალებით ბეჭდვისას რეკომენდებული ბეჭდვის სიჩქარე შეიძლება იყოს წამში ხუთი მილიმეტრიდან ოცდაათ მილიმეტრამდე წამში.
თქვენი 3D პრინტერის ექსტრუდერული სისტემა უნდა იყოს პირდაპირი ამძრავი და რეკომენდებულია გაგრილების ვენტილატორის გამოყენება თქვენს მიერ წარმოებული ნაწილებისა და ფუნქციური პროტოტიპების უფრო სწრაფი დამუშავებისთვის.
ამ მასალებით ბეჭდვისას წარმოქმნილი სირთულეები
რა თქმა უნდა, არსებობს რამდენიმე პუნქტი, რომელთა გათვალისწინებაც ამ მასალებით ბეჭდვამდეა საჭირო, იმ სირთულეების გათვალისწინებით, რომლებსაც მომხმარებლები ადრე წააწყდნენ.
- ცნობილია, რომ პრინტერის ექსტრუდერები თერმოპლასტიკური ელასტომერებს ცუდად ამუშავებენ.
- ისინი შთანთქავენ ტენიანობას, ამიტომ თუ ძაფი სწორად არ არის შენახული, მოსალოდნელია, რომ თქვენი ანაბეჭდი ზომაში ამოიჭრას.
თერმოპლასტიკური ელასტომერები მგრძნობიარეა სწრაფი მოძრაობების მიმართ, ამიტომ ექსტრუდერში გატარებისას ისინი შეიძლება დაიკეცოს.
TPU
TPU თერმოპლასტიკური პოლიურეთანის აბრევიატურაა. ის ბაზარზე ძალიან პოპულარულია, ამიტომ მოქნილი ძაფების შეძენისას დიდი შანსია, რომ ეს მასალა სხვა ძაფებთან შედარებით ხშირად შეგხვდეთ.
ის ბაზარზე ცნობილია იმით, რომ სხვა ძაფებთან შედარებით უფრო მეტ სიმყარეს და ადვილად გამოდევნის შესაძლებლობას ავლენს.
ამ მასალას აქვს საკმაოდ კარგი სიმტკიცე და მაღალი გამძლეობა. მას აქვს მაღალი ელასტიურობის დიაპაზონი, დაახლოებით 600-დან 700 პროცენტამდე.
ამ მასალის სანაპირო სიმტკიცე 60 A-დან 55 D-მდე მერყეობს. მას აქვს შესანიშნავი ბეჭდვის უნარი და ნახევრად გამჭვირვალეა.
მისი ქიმიური მდგრადობა ბუნებრივ ცხიმებსა და ზეთებზე მას უფრო შესაფერისს ხდის 3D პრინტერებთან გამოსაყენებლად. ამ მასალას აქვს მაღალი ცვეთამედეგობა.
TPU-თი ბეჭდვისას რეკომენდებულია პრინტერის ტემპერატურის დიაპაზონი 210-დან 230 გრადუს ცელსიუსამდე შეინარჩუნოთ, ხოლო პრინტერის ტემპერატურა გაუცხელებელ ტემპერატურამდე 60 გრადუს ცელსიუსამდე.
როგორც ზემოთ აღინიშნა, ბეჭდვის სიჩქარე წამში ხუთიდან ოცდაათ მილიმეტრამდე უნდა იყოს, ხოლო საწოლზე მიმაგრებისთვის რეკომენდებულია კაპტონის ან საღებავის ლენტის გამოყენება.
ექსტრუდერი პირდაპირი ამძრავით უნდა იყოს აღჭურვილი და გაგრილების ვენტილატორი არ არის რეკომენდებული, სულ მცირე, ამ პრინტერის პირველი ფენებისთვის.
TPC
ისინი თერმოპლასტიკური კოპოლიესტერის აღმნიშვნელია. ქიმიურად, ისინი წარმოადგენენ პოლიეთერულ ეთერებს, რომლებსაც აქვთ გრძელი ან მოკლე ჯაჭვის გლიკოლების შემთხვევითი სიგრძის მონაცვლეობითი თანმიმდევრობა.
ამ ნაწილის მყარი სეგმენტები მოკლეჯაჭვიანი ეთერული ერთეულებია, ხოლო რბილი სეგმენტები, როგორც წესი, ალიფატური პოლიეთერები და პოლიესტერული გლიკოლებია.
რადგან ეს მოქნილი 3D ბეჭდვის მასალა საინჟინრო დონის მასალად ითვლება, ის ისეთი ხშირად არ გვხვდება, როგორც TPU.
TPC-ს აქვს დაბალი სიმკვრივე, ელასტიურობის დიაპაზონით 300-დან 350 პროცენტამდე. მისი შორის სიმტკიცე 40-დან 72 D-მდე მერყეობს.
TPC ავლენს კარგ მდგრადობას ქიმიკატების მიმართ და მაღალ სიმტკიცეს კარგი თერმული სტაბილურობითა და ტემპერატურისადმი გამძლეობით.
TPC-ით ბეჭდვისას რეკომენდებულია ტემპერატურის შენარჩუნება 220-დან 260 გრადუს ცელსიუსამდე დიაპაზონში, ფურცლის ტემპერატურის შენარჩუნება 90-დან 110 გრადუს ცელსიუსამდე დიაპაზონში და ბეჭდვის სიჩქარის შენარჩუნება TPU-ს ანალოგიურ დიაპაზონში.
TPA
TPE-სა და ნეილონის ქიმიური კოპოლიმერი, სახელწოდებით თერმოპლასტიკური პოლიამიდი, წარმოადგენს ნეილონისგან მიღებული გლუვი და მბზინავი ტექსტურის და TPE-ს უპირატესობად ქცეული მოქნილობის კომბინაციას.
მას აქვს მაღალი მოქნილობა და ელასტიურობა 370 და 497 პროცენტის დიაპაზონში, შორეს სიმტკიცე 75 და 63 A დიაპაზონში.
ის განსაკუთრებით გამძლეა და TPC-ს დონის ბეჭდვის უნარით ხასიათდება. მას აქვს კარგი სითბოს წინააღმდეგობა და ფენებისადმი კარგი ადჰეზია.
ამ მასალის ბეჭდვისას პრინტერის ექსტრუდერის ტემპერატურა 220-დან 230 გრადუს ცელსიუსამდე დიაპაზონში უნდა იყოს, ხოლო ფენის ტემპერატურა 30-დან 60 გრადუს ცელსიუსამდე დიაპაზონში უნდა იყოს.
თქვენი პრინტერის ბეჭდვის სიჩქარე შეიძლება იყოს იგივე, რაც რეკომენდებულია TPU და TPC ბეჭდვისას.
პრინტერის საწოლზე მიკვრა უნდა იყოს PVA-ზე დაფუძნებული, ხოლო ექსტრუდერის სისტემა შეიძლება იყოს პირდაპირი ამძრავი და Bowden-ის ტიპის.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 10 ივლისი