Nima uchun 3D bosib chiqarish texnologiyasi kuchayib, eski an'anaviy ishlab chiqarish texnologiyalarini almashtirayotgani haqida hech o'ylab ko'rganmisiz?
Agar siz ushbu o'zgarishning sabablarini sanab o'tishga harakat qilsangiz, ro'yxat, albatta, moslashtirishdan boshlanadi. Odamlar shaxsiylashtirishni qidirmoqdalar. Ular standartlashtirishga unchalik qiziqishmaydi.
Va aynan odamlarning xulq-atvoridagi bu o'zgarish va 3D bosib chiqarish texnologiyasining odamlarning shaxsiylashtirishga bo'lgan ehtiyojini qondirish qobiliyati tufayli, u an'anaviy ravishda standartlashtirishga asoslangan ishlab chiqarish texnologiyalarini almashtirishga qodir.
Moslashuvchanlik odamlarning shaxsiylashtirishga intilishining yashirin omilidir. Bozorda foydalanuvchilarga tobora ko'proq moslashuvchan qismlar va funktsional prototiplarni ishlab chiqish imkonini beruvchi moslashuvchan 3D bosma materiallari mavjudligi ba'zi foydalanuvchilar uchun sof baxt manbai hisoblanadi.
3D bosma moda va 3D bosma protez qo'llari 3D bosmaning moslashuvchanligini qadrlash kerak bo'lgan ilovalarga misol bo'la oladi.
Kauchuk 3D bosib chiqarish hali ham tadqiqot ostida bo'lgan va hali rivojlanmagan sohadir. Ammo hozircha bizda kauchuk 3D bosib chiqarish texnologiyasi yo'q, kauchuk to'liq chop etish mumkin bo'lmaguncha, biz muqobil variantlar bilan ishlashimiz kerak bo'ladi.
Tadqiqotlarga ko'ra, kauchukka eng yaqin alternativa termoplastik elastomerlar deb ataladi. Ushbu maqolada biz batafsil ko'rib chiqadigan to'rt xil moslashuvchan material mavjud.
Ushbu moslashuvchan 3D bosma materiallari TPU, TPC, TPA va Soft PLA deb nomlanadi. Avvalo, sizga moslashuvchan 3D bosma materiallari haqida qisqacha ma'lumot beramiz.
Eng moslashuvchan filament nima?
Keyingi 3D bosib chiqarish loyihangiz uchun moslashuvchan filamentlarni tanlash bosmalaringiz uchun turli xil imkoniyatlar dunyosini ochadi.
Siz nafaqat egiluvchan filamentingiz bilan turli xil narsalarni chop etishingiz mumkin, balki agar sizda ikki yoki ko'p boshli ekstruderli printer bo'lsa, ushbu materialdan foydalanib juda ajoyib narsalarni chop etishingiz mumkin.
Buyurtma asosida tayyorlangan flip-floplar, stressga chidamli sharsimon boshchalar yoki shunchaki tebranish amortizatorlari kabi qismlar va funktsional prototiplarni printeringiz yordamida chop etish mumkin.
Agar siz Flexi filamentini buyumlaringizni chop etishning bir qismiga aylantirishga qaror qilsangiz, tasavvurlaringizni haqiqatga yaqinlashtirishda muvaffaqiyatga erishishingiz aniq.
Bugungi kunda ushbu sohada juda ko'p imkoniyatlar mavjud bo'lganligi sababli, 3D bosib chiqarish sohasida allaqachon o'tib ketgan vaqtni ushbu bosma materialsiz tasavvur qilish qiyin bo'lar edi.
O'sha paytda foydalanuvchilar uchun egiluvchan filamentlar bilan chop etish juda qiyin edi. Bu og'riq ko'plab omillar tufayli yuzaga kelgan, ular bitta umumiy haqiqat atrofida spirallangan, ya'ni bu materiallar juda yumshoq.
Moslashuvchan 3D bosib chiqarish materialining yumshoqligi ularni har qanday printerda chop etishni xavfli qildi, buning o'rniga sizga haqiqatan ham ishonchli narsa kerak edi.
O'sha paytdagi printerlarning aksariyati ip effektini surish muammosiga duch kelishgan, shuning uchun o'sha paytda biror narsani hech qanday qattiqliksiz naycha orqali surib qo'yganingizda, u egilib, burishib, unga qarshi kurashardi.
Har qanday mato tikish uchun ignadan ip quyish bilan tanish bo'lgan har bir kishi bu hodisani tushunishi mumkin.
Itaruvchi effekt muammosidan tashqari, TPE kabi yumshoq filamentlarni ishlab chiqarish, ayniqsa yaxshi bardoshlilik bilan, juda qiyin vazifa edi.
Agar siz yomon bardoshlilikni hisobga olsangiz va ishlab chiqarishni boshlasangiz, siz ishlab chiqargan filament yomon detallarga ishlov berish, siqilish va ekstruziya jarayonidan o'tishi mumkin.
Lekin vaziyat o'zgardi, hozirda turli xil yumshoq filamentlar mavjud, ularning ba'zilari hatto elastik xususiyatlarga va turli darajadagi yumshoqlikka ega. Yumshoq PLA, TPU va TPE bunga misollardir.
Sohil qattiqligi
Bu siz filament ishlab chiqaruvchilari o'zlarining 3D bosib chiqarish materiallari nomi bilan birga eslatib o'tadigan keng tarqalgan mezondir.
Qirg'oq qattiqligi har bir materialning chuqurchaga chidamlilik o'lchovi sifatida belgilanadi.
Bu shkala o'tmishda, odamlar biron bir materialning qattiqligi haqida gapirganda hech qanday ma'lumotga ega bo'lmagan paytlarda ixtiro qilingan.
Shunday qilib, qirg'oq qattiqligi ixtiro qilinishidan oldin, odamlar o'zlari tajriba o'tkazgan har qanday materialning qattiqligini tushuntirish uchun raqamni eslatish o'rniga, o'z tajribalaridan boshqalarga foydalanishlari kerak edi.
Ushbu o'lchov funktsional prototipning bir qismini ishlab chiqarish uchun qaysi qolip materialini tanlashni ko'rib chiqishda muhim omilga aylanadi.
Masalan, gipsli balerina qolipini yasash uchun ikkita kauchukdan birini tanlashni xohlasangiz, qirg'oq qattiqligi sizga qisqa qattiqlikdagi 70 A kauchuk 30 A qirg'oq qattiqligiga ega kauchukdan kamroq foydali ekanligini aytadi.
Odatda filamentlar bilan ishlaganda, egiluvchan materialning tavsiya etilgan qirg'oq qattiqligi 100A dan 75A gacha bo'lgan har qanday joyda ekanligini bilasiz.
Bunda, shubhasiz, qirg'oq qattiqligi 100A bo'lgan moslashuvchan 3D bosma materiali 75A ga qaraganda qattiqroq bo'ladi.
Moslashuvchan ip sotib olayotganda nimani e'tiborga olish kerak?
Faqat moslashuvchan filamentlarni emas, balki har qanday filamentni sotib olayotganda e'tiborga olish kerak bo'lgan turli omillar mavjud.
Siz uchun eng muhim bo'lgan markaziy nuqtadan boshlashingiz kerak, masalan, funktsional prototipning chiroyli ko'rinishga ega qismiga olib keladigan material sifati.
Keyin ta'minot zanjiridagi ishonchlilik haqida o'ylashingiz kerak, ya'ni 3D bosib chiqarish uchun bir marta foydalanadigan materialingiz doimiy ravishda mavjud bo'lishi kerak, aks holda siz 3D bosib chiqarish materialining cheklangan miqdoridan foydalanishingiz mumkin.
Ushbu omillar haqida o'ylab ko'rganingizdan so'ng, siz yuqori elastiklik, ranglarning xilma-xilligi haqida o'ylashingiz kerak. Chunki har bir moslashuvchan 3D bosib chiqarish materiali siz sotib olmoqchi bo'lgan rangda mavjud bo'lmaydi.
Ushbu omillarning barchasini ko'rib chiqqandan so'ng, siz kompaniyaning mijozlarga xizmat ko'rsatish darajasi va narxini bozordagi boshqa kompaniyalar bilan taqqoslashingiz mumkin.
Endi biz moslashuvchan qism yoki funktsional prototipni chop etish uchun tanlashingiz mumkin bo'lgan ba'zi materiallarni sanab o'tamiz.
Moslashuvchan 3D bosib chiqarish materiallari ro'yxati
Quyida keltirilgan barcha materiallar ba'zi asosiy xususiyatlarga ega, masalan, ularning barchasi egiluvchan va yumshoq. Materiallar ajoyib charchoqqa chidamlilik va yaxshi elektr xususiyatlariga ega.
Ular ajoyib tebranishlarni susaytirishga va zarba kuchiga ega. Ushbu materiallar kimyoviy moddalar va ob-havo sharoitlariga chidamlilikni ko'rsatadi, yaxshi yirtilish va aşınmaya bardoshli.
Ularning barchasi qayta ishlanishi mumkin va yaxshi zarbani yutish qobiliyatiga ega.
Moslashuvchan 3D bosib chiqarish materiallari bilan chop etish uchun printerning zaruriy shartlari
Ushbu materiallar bilan chop etishdan oldin printeringizni yoqish uchun ba'zi standart e'tiqodlar mavjud.
Printeringizning ekstruder harorati diapazoni 210 dan 260 daraja Selsiy oralig'ida bo'lishi kerak, shu bilan birga, siz chop etmoqchi bo'lgan materialning shisha o'tish haroratiga qarab, qatlam harorati oralig'i atrof-muhit haroratidan 110 daraja Selsiygacha bo'lishi kerak.
Moslashuvchan materiallar bilan chop etishda tavsiya etilgan chop etish tezligi sekundiga besh millimetrdan sekundiga o'ttiz millimetrgacha bo'lishi mumkin.
3D printeringizning ekstruder tizimi to'g'ridan-to'g'ri haydovchi bo'lishi kerak va siz ishlab chiqaradigan qismlar va funktsional prototiplarni tezroq qayta ishlash uchun sovutish foniyiga ega bo'lishingiz tavsiya etiladi.
Ushbu materiallar bilan chop etishdagi qiyinchiliklar
Albatta, foydalanuvchilar ilgari duch kelgan qiyinchiliklarga asoslanib, ushbu materiallar bilan chop etishdan oldin e'tiborga olishingiz kerak bo'lgan ba'zi fikrlar mavjud.
- Termoplastik elastomerlar printerning ekstruderlari tomonidan yomon ishlov berilishi ma'lum.
- Ular namlikni yutadi, shuning uchun agar ip to'g'ri saqlanmasa, bosmangiz hajmi kattalashib ketishini kuting.
-Termoplastik elastomerlar tez harakatlarga sezgir, shuning uchun ular ekstruder orqali itarilganda qisilib qolishi mumkin.
TPU
TPU termoplastik poliuretanni anglatadi. U bozorda juda mashhur, shuning uchun egiluvchan filamentlarni sotib olayotganda, boshqa filamentlarga nisbatan ushbu materialga tez-tez duch kelishingiz ehtimoli yuqori.
Bu bozorda boshqa filamentlarga qaraganda yuqori qattiqlik va osonroq ekstruziya qilish imkoniyatini namoyish etishi bilan mashhur.
Ushbu material yaxshi mustahkamlik va yuqori chidamlilikka ega. Uning elastiklik koeffitsienti 600 dan 700 foizgacha.
Ushbu materialning qirg'oq qattiqligi 60 A dan 55 D gacha. U ajoyib chop etish qobiliyatiga ega, yarim shaffof.
Tabiatdagi yog'lar va moylarga kimyoviy chidamliligi uni 3D printerlarda ishlatish uchun ko'proq moslashtiradi. Ushbu material yuqori aşınma qarshiligiga ega.
TPU bilan chop etishda printeringiz haroratini 210 dan 230 daraja Selsiy oralig'ida va qatlam haroratini isitilmaydigan haroratda 60 daraja Selsiy oralig'ida saqlash tavsiya etiladi.
Yuqorida aytib o'tilganidek, chop etish tezligi sekundiga besh dan o'ttiz millimetrgacha bo'lishi kerak, shu bilan birga, to'shakni yopishtirish uchun Kapton yoki bo'yoq lentasidan foydalanish tavsiya etiladi.
Ekstruder to'g'ridan-to'g'ri haydovchi bo'lishi kerak va sovutish foniy hech bo'lmaganda ushbu printerning birinchi qatlamlari uchun tavsiya etilmaydi.
TPC
Ular termoplastik kopoliester degan ma'noni anglatadi. Kimyoviy jihatdan ular uzun yoki qisqa zanjirli glikollarning o'zgaruvchan tasodifiy uzunlikdagi ketma-ketligiga ega bo'lgan poliefir efirlaridir.
Bu qismning qattiq segmentlari qisqa zanjirli efir birliklari, yumshoq segmentlari esa odatda alifatik polieterlar va poliester glikollardir.
Ushbu moslashuvchan 3D bosib chiqarish materiali muhandislik darajasidagi material deb hisoblanganligi sababli, uni TPU kabi tez-tez uchratishingiz mumkin emas.
TPC past zichlikka ega, elastiklik diapazoni 300 dan 350 foizgacha. Uning qirg'oq qattiqligi 40 dan 72 D gacha.
TPC kimyoviy moddalarga yaxshi qarshilik ko'rsatadi va yaxshi issiqlik barqarorligi va haroratga chidamliligi bilan yuqori quvvatga ega.
TPC bilan chop etishda haroratni 220 dan 260 daraja Selsiy oralig'ida, yotoq haroratini 90 dan 110 daraja Selsiy oralig'ida va chop etish tezligini TPU bilan bir xil darajada saqlash tavsiya etiladi.
TPA
TPE va neylonning kimyoviy kopolimeri Termoplastik Poliamid deb ataladi, bu neylondan olingan silliq va yaltiroq tekstura va TPE ning afzalligi bo'lgan moslashuvchanlikning kombinatsiyasidir.
U 370 va 497 foiz oralig'ida yuqori egiluvchanlik va elastiklikka ega, Shore qattiqligi esa 75 va 63 A oralig'ida.
Bu nihoyatda bardoshli va TPC bilan bir xil darajada chop etish qobiliyatini namoyish etadi. U yaxshi issiqlikka chidamlilik, shuningdek, qatlamlarga yopishish xususiyatiga ega.
Ushbu materialni chop etish paytida printerning ekstruder harorati 220 dan 230 daraja Selsiy oralig'ida, to'shak harorati esa 30 dan 60 daraja Selsiy oralig'ida bo'lishi kerak.
Printeringizning chop etish tezligi TPU va TPC chop etishda tavsiya etilganidek bo'lishi mumkin.
Printerning to'shakka yopishishi PVA asosida bo'lishi kerak va ekstruder tizimi Bowden kabi to'g'ridan-to'g'ri haydovchi bo'lishi mumkin.
Nashr vaqti: 2023-yil 10-iyul