Mogu li FDM 3D pisači ispisivati s filamentima poput gume?
Kao dobavljača u industriji FDM 3D ispisa, često me pitaju mogu li FDM 3D pisači ispisivati s filamentima poput gume. Ovo je pitanje koje ne odražava samo znatiželju entuzijasta već i praktične potrebe raznih industrija koje traže fleksibilne i elastične tiskane dijelove. U ovom ću se blogu pozabaviti ovom temom, istražujući izvedivost, izazove i primjene upotrebe filamenata poput gume u FDM 3D ispisu.
Osnove FDM 3D ispisa i vlakana poput gume
Fused Deposition Modeling (FDM) jedna je od najpopularnijih tehnologija 3D ispisa. Djeluje tako što topi termoplastičnu nit i taloži je sloj po sloj kako bi se stvorio trodimenzionalni objekt. Tradicionalni FDM filamenti uključuju materijale kao što su PLA (polilaktična kiselina) i ABS (akrilonitril butadien stiren), koji su kruti i imaju dobro poznate parametre ispisa.
S druge strane, filamenti slični gumi, kao što su termoplastični poliuretan (TPU), termoplastični elastomer (TPE) i filamenti na bazi silikona, nude jedinstvena svojstva. Fleksibilni su, elastični i mogu izdržati opetovana rastezanja i savijanja bez trajne deformacije. Ova svojstva ih čine idealnim za primjene u kojima je fleksibilnost ključna, kao što su brtve, brtve i nosivi uređaji.
Izvedivost ispisa filamentima sličnim gumi na FDM pisačima
Kratak odgovor je da, FDM 3D pisači mogu ispisivati s vlaknima poput gume. Međutim, to nije tako jednostavno kao ispis s tradicionalnim krutim filamentima. Filamenti slični gumi imaju različita fizikalna i kemijska svojstva, što zahtijeva određene prilagodbe u procesu tiskanja.
Jedan od glavnih izazova je visoka fleksibilnost ovih filamenata. Za razliku od krutih filamenata, filamenti poput gume mogu se lako saviti i savijati tijekom procesa dodavanja. To može dovesti do nedosljednog istiskivanja i loše kvalitete ispisa. Kako bi se to prevladalo, često se preporučuje ekstruder s izravnim pogonom. Ekstruder s izravnim pogonom postavlja motor ekstrudera bliže vrućem dijelu, smanjujući udaljenost koju filament mora prijeći i minimizira šanse za zaglavljivanje filamenta.
Drugi izazov je temperatura ispisa. Filamenti slični gumi općenito imaju nižu točku taljenja u usporedbi s krutim filamentima. Na primjer, TPU obično ispisuje na temperaturama između 210°C i 230°C, dok PLA ispisuje na oko 190°C - 220°C. Ispis na pogrešnoj temperaturi može rezultirati nedovoljno ili pretjerano istiskivanjem. Neophodno je pažljivo kalibrirati temperaturu ispisa kako bi se osiguralo pravilno prianjanje između slojeva i glatka završna obrada.
Podešavanje parametara ispisa
Uz upotrebu ekstrudera s direktnim pogonom i postavljanje ispravne temperature ispisa, potrebno je podesiti i druge parametre ispisa kod ispisa s filamentima sličnim gumi.
Brzina ispisa je važan faktor. Prebrzi ispis može uzrokovati rastezanje i lomljenje filamenta, dok prespori ispis može dovesti do pretjeranog taljenja i lošeg prianjanja sloja. Za filamente slične gumi preporučuje se manja brzina ispisa, obično između 10 - 30 mm/s.
Visina sloja također utječe na kvalitetu ispisa. Manja visina sloja može rezultirati glatkijom završnom obradom površine i boljim mehaničkim svojstvima. Međutim, također povećava vrijeme ispisa. Visina sloja od 0,1 - 0,2 mm često je dobra polazna točka za filamente slične gumi.
Primjena filamenata sličnih gumi u FDM 3D ispisu
Jedinstvena svojstva filamenata sličnih gumi otvaraju širok raspon primjena u FDM 3D ispisu.
U automobilskoj industriji filamenti slični gumi mogu se koristiti za tiskanje brtvila, brtvila i prigušivača vibracija. Ovi dijelovi moraju biti fleksibilni i sposobni izdržati visoke temperature i oštra okruženja. Na primjer, 3D tiskana TPU brtva može pružiti bolje brtvljenje u usporedbi s tradicionalnim gumenim brtvama, jer se može prilagoditi specifičnom obliku komponente.
U medicini se filamenti slični gumi koriste za ispis fleksibilnih i biokompatibilnih dijelova.Vodič za 3D ispismože se ispisati s TPU-om kako bi pacijentima omogućio udobno i sigurno pristajanje tijekom kirurških zahvata.
Industrija robe široke potrošnje također ima koristi od filamenata sličnih gumi. Nosivi uređaji, poput pametnih satova, mogu koristitiTPU remen za sat s 3D ispisomza udobniji i elegantniji izgled. Ovi pojasevi nisu samo fleksibilni, već i izdržljivi, sposobni izdržati svakodnevno trošenje i habanje.
Usporedba s drugim tehnologijama ispisa
Dok FDM 3D ispis može ispisivati s vlaknima poput gume, vrijedi ga usporediti s drugim tehnologijama 3D ispisa koje također mogu ispisivati fleksibilne materijale.
Stereolitografija (SLA) i digitalna obrada svjetla (DLP) dvije su popularne tehnologije 3D ispisa temeljene na smolama. Mogu proizvesti detaljne ispise visoke rezolucije sa smolama poput gume. Međutim, te su tehnologije općenito skuplje i zahtijevaju upotrebu toksičnih i opasnih smola. FDM 3D ispis je, s druge strane, pristupačniji i koristi relativno sigurnije filamente.
Druga tehnologija je Multi Jet Fusion (MJF), koja također može ispisivati fleksibilne dijelove. MJF nudi veliku brzinu ispisa i dobra mehanička svojstva. Međutim, zahtijeva specijaliziranu opremu i uglavnom se koristi u industrijskim okruženjima. FDM 3D ispis je pristupačniji hobistima i malim proizvođačima.
Savjeti za uspješan ispis
Kako biste osigurali uspješan ispis filamentima poput gume na FDM 3D pisačima, evo nekoliko dodatnih savjeta:
- Skladištenje niti: Filamenti slični gumi su higroskopni, što znači da mogu apsorbirati vlagu iz zraka. Filamenti koji apsorbiraju vlagu mogu uzrokovati mjehuriće pare tijekom ispisa, što dovodi do loše kvalitete ispisa. Čuvajte filamente u suhom okruženju, po mogućnosti u zapečaćenom spremniku s paketima sredstva za sušenje.
- Prianjanje na krevet: Osiguravanje pravilnog prianjanja na posteljinu ključno je za filamente slične gumi. Korištenje grijanog kreveta i nanošenje tankog sloja ljepila ili laka za kosu može poboljšati prianjanje.
- Orijentacija ispisa: Orijentacija ispisa također može utjecati na kvalitetu ispisa. Ispis objekta s fleksibilnom osi poravnatom sa smjerom slojeva može pomoći u smanjenju naprezanja na niti i poboljšati ukupnu snagu ispisa.
Zaključak
Zaključno, FDM 3D pisači mogu ispisivati s filamentima nalik gumi, ali to zahtijeva neke prilagodbe u procesu ispisa. Korištenjem ekstrudera s izravnim pogonom, postavljanjem ispravne temperature ispisa i parametara te slijedeći neke najbolje prakse, mogu se postići visokokvalitetni ispisi s filamentima sličnim gumi.
Jedinstvena svojstva filamenata sličnih gumi nude širok raspon primjena u raznim industrijama, od automobilske do robe široke potrošnje. Bilo da ste hobist koji želi ispisati aPLA sjenilo za svjetiljku FDM 3D ispisoms fleksibilnom komponentom ili industrijskom proizvođaču koji treba brtve po narudžbi, FDM 3D ispis s filamentima sličnim gumi može biti održivo rješenje.
Ako ste zainteresirani za istraživanje mogućnosti FDM 3D ispisa s gumenim filamentima, mi smo tu da vam pomognemo. Kao profesionalni dobavljač FDM 3D ispisa, nudimo širok raspon filamenata nalik gumi i pružamo tehničku podršku kako bismo osigurali uspjeh vaših projekata ispisa. Kontaktirajte nas za više informacija i početak postupka nabave i pregovora.
Reference
- Gibson, I., Rosen, DW i Stucker, B. (2010.). Tehnologije aditivne proizvodnje: brza izrada prototipa do izravne digitalne proizvodnje. Springer.
- Wohlers, T. i Gornet, P. (2017). Wohlersovo izvješće 2017.: 3D ispis i aditivna proizvodnja, stanje u industriji. Wohlersovi suradnici.
- Stratasys. (2021). 3D ispis s TPU: Vodič za uspješne ispise. Stratasys.