إطلاق العنان لـ"القوة الناعمة"! كل ما يتعلق بمواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة من eSUN وتطبيقاتها

في السنوات الأخيرة، أصبحت مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة خيارًا مهمًا في مجالات التصنيع الصناعي والطب والإلكترونيات الاستهلاكية نظرًا لمرونتها الممتازة ومقاومتها للصدمات ومقاومتها للتآكل.

إن عملية "التصنيع المكتبي" المتسارعة ستعزز بشكل أكبر انتشار التصنيع الموزع والإنتاج الشخصي، مع تسريع تطبيق وتطوير مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة في إنتاج الناس وحياتهم اليومية.

تتضمن مجموعة المواد المرنة من eSUN مجموعة واسعة من مواد TPU و TPE، مثل TPU-95A و TPU-90A و TPU-87A و TPU-85A و TPE-83A و TPU-64D و TPU-HS و TPU-LW و TPU-Temp Color Change وما إلى ذلك.

تطبيقات مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة

1.الأطراف الصناعية والتقويمية المصممة حسب الطلب

إن مزايا التخصيص التي توفرها الطباعة ثلاثية الأبعاد تجعلها مناسبة بشكل خاص للتطبيقات الطبية وإعادة التأهيل.

يمكن للأطراف الاصطناعية، أو البطانات الاصطناعية، أو النعال المطبوعة بمواد TPU أن تتناسب بشكل أفضل مع منحنيات الجسم البشري، مما يوفر مرونة جيدة وملمسًا مريحًا، مما يجعلها مثالية للارتداء.

يمكن أيضًا استخدام مواد TPU لتصنيع أجهزة تقويم العظام الديناميكية، مما يحقق التكيف الميكانيكي الذكي أثناء إعادة التأهيل من خلال هياكل الطباعة ثلاثية الأبعاد ذات الصلابة المتغيرة.

2. التصنيع الصناعي: مكونات وموانع تسرب امتصاص الصدمات

في مجال التصنيع الصناعي، يمكن استخدام مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة لإنتاج وسادات امتصاص الصدمات، وحلقات منع التسرب، والأغطية الواقية.

على سبيل المثال، في مجال الروبوتات الذكية، يمكن أن تحقق المجسات المستوحاة من الطبيعة والمطبوعة بمواد TPU الناعمة نصف قطر انحناء أقل من 2 مم، وتحكم دقيق في قوة الإمساك من 0.1 إلى 5 نيوتن، وبنية سطحية دقيقة بمعامل مضاد للانزلاق μ>1.2.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام المواد المرنة في الإنتاج الدفعي للتجهيزات المرنة والأختام الصناعية.

3. الإلكترونيات الاستهلاكية: حافظات مقاومة للصدمات وملحقات مرنة

بفضل مرونة مواد البولي يوريثين الحراري ومقاومتها للصدمات، فإنها تستخدم على نطاق واسع في تخصيص الأغطية الواقية المرنة والمكونات المقاومة للصدمات.

على سبيل المثال، يستخدم عملاء eSUN في الولايات المتحدة مواد TPU لصنع الدعامات ومعدات الحماية للدراجات الأحادية الكهربائية، والتي توفر الصلابة والراحة.

يمكن أيضًا استخدام مادة TPU لطباعة أجزاء مثبتة على مصدات السيارات الكهربائية لامتصاص الصدمات، مما يقلل أو يمنع تلف المصد والإصابات الشخصية.

4. الأزياء والأحذية: نعال مصممة حسب الطلب وأحذية رياضية

يشهد تطوير الطباعة ثلاثية الأبعاد في مجالات الموضة والملابس تطوراً متسارعاً.

باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة، يمكن للمستخدمين إنشاء أحذية رياضية وصنادل وحقائب ظهر وملابس وأحزمة ساعات.

بالنسبة لتطبيقات الأحذية، تعمل أحذية الجري عالية الأداء المطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ذات الهياكل الشبيهة بخلايا النحل على تحسين الارتداد مع تقليل الوزن الإجمالي.

 

مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة الجديدة من eSUN

ستطلق شركة eSUN مؤخراً ثلاثة مواد جديدة: TPU-90A و TPU-85A و TPU-64D.

تتميز هذه المواد بمتانة فائقة ومقاومة عالية للتآكل، مما يجعلها مناسبة لامتصاص الصدمات ونماذج الدعم المرن. كما أنها تدعم التصنيع السريع الهجين (الذي يجمع بين المواد اللينة والصلبة) في أجهزة مثل Bambu Lab H2D.

1.TPU-90A

يجمع TPU-90A بين المرونة والصلابة العالية، مما يوفر متانة فائقة ومقاومة عالية للتآكل. وهو مثالي للأحذية والإطارات التي تتطلب المرونة والقوة معًا.

2. TPU-85A

مادة TPU-85A أكثر ليونة من مادتي TPU-95A و TPU-90A، مما يجعلها مناسبة لطباعة النماذج أو المكونات الممتصة للصدمات، مثل الأغطية الواقية وأجزاء التبطين.

مثال على التطبيق: مخمدات مضارب التنس

3. TPU-64D

يستخدم TPU-64D من eSUN طريقة تعديل خاصة لخفض درجات حرارة المعالجة، وتحسين اللدونة في درجات الحرارة المنخفضة، وتعزيز نعومة السطح.

يتميز بصلابة عالية ومتطلبات درجة حرارة طباعة منخفضة، مما يحسن من قابلية الطباعة.

في التطبيقات العملية، يمكن استخدام مادة TPU-64D في صناعة الأحذية أو مكونات الحماية المبطنة.

فعلى سبيل المثال، توفر نعال الأحذية الرياضية المطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد والمصنوعة من مادة TPU-64D مقاومة للتآكل أفضل بنسبة 300% من المطاط التقليدي، كما أنها تلبي متطلبات مقاومة الصدمات عالية الشدة. ويمكن للتصميم الهيكلي المُحسَّن أن يقلل الوزن بنسبة 30%.

تتميز الخوذات ذات الهياكل المركبة على شكل قرص العسل والمطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام مادة TPU-64D بكثافة امتصاص طاقة تبلغ 35 كيلو جول / متر مكعب، أي أعلى بخمس مرات من مواد EPS التقليدية، ويمكنها دمج قنوات تبريد نشطة لتحسين الحماية من الصدمات وتجربة المستخدم بشكل عام.

نصائح الطباعة للمواد المرنة

يُتيح إطلاق جهاز Bambu Lab H2D مسارًا مُلائمًا للتصنيع الهجين باستخدام المواد المرنة. مع ذلك، ينبغي مراعاة النقاط التالية عند الطباعة:

معدات:

1. يُنصح باستخدام طارد ذي محرك مباشر (طارد قصير المدى). تتطلب المواد ذات الصلابة التي تزيد عن 85A متطلبات خاصة لأنبوب الحلق وتروس الطارد: يجب ألا يكون أنبوب الحلق طويلاً جدًا، وتحتاج تروس الطارد إلى قوة إمساك أعلى.

2. الفوهة: يوصى باستخدام فوهة بقطر 0.4 مم أو أكبر.

3. سطح الطباعة: يُنصح باستخدام سطح طباعة قياسي من مادة PEI أو الزجاج. تتميز مواد TPU بالتصاق جيد بسطح الطباعة، لذا فإن درجات الحرارة العالية لسطح الطباعة غير ضرورية.

إعدادات معلمات الطباعة

١. درجة حرارة الطباعة: ٢٠٠-٢٥٠ درجة مئوية. قد تتطلب المواد ذات الصلابة المختلفة إعدادات مختلفة على الطابعات المختلفة. على سبيل المثال، عادةً ما تتم طباعة المواد 64D و95A بشكل جيد عند ٢٢٠ درجة مئوية، بينما قد تتسبب درجات الحرارة الأعلى في ظهور فقاعات. أما المواد الأكثر ليونة مثل 90A و85A، فيصعب بثقها عند درجات حرارة منخفضة، لذا يُنصح باستخدام درجة حرارة حوالي ٢٤٠ درجة مئوية.

٢. معدل التدفق: يُوصى بمعدل تدفق يتراوح بين ١٫٠ و ١٫٠٥. تميل مواد البولي يوريثين الحراري (TPU) إلى عدم اكتمال عملية البثق، مما يؤدي إلى انفصال الطبقات في جدران النموذج. يمكن تحسين التصاق الجدران بزيادة طفيفة في معدل التدفق.

3. التراجع: قلل من التراجع أو عطّله. قد يؤدي التراجع المفرط أو المتكرر إلى تشوه تروس الطارد.

اعتبارات أخرى:

1. التجفيف: مواد البولي يوريثين الحراري (TPU) شديدة الامتصاص للرطوبة وعرضة لها. يُنصح بتجفيفها قبل الطباعة.

٢. حامل البكرة: بالنسبة للمواد الأكثر ليونة مثل ٨٣A و٨٥A، قد يؤدي وضع البكرة بعيدًا جدًا إلى صعوبة في التغذية. لذا، يُنصح بتحسين موضع حامل البكرة بناءً على تجربة الطباعة الفعلية.

الطباعة الهجينة باستخدام مواد لينة وصلبة

إن ابتكار وتطبيق مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة يقودان تغييرات تحويلية في التصنيع، مما يوفر حلولاً أكثر كفاءة وتخصيصاً في مختلف الصناعات.

مع تحقيق اختراقات مستمرة في تكنولوجيا المواد، ستتوسع تطبيقاتها بشكل أكبر، مما يفتح المزيد من الإمكانيات للتصنيع الذكي والرعاية الصحية والإلكترونيات الاستهلاكية وما وراء ذلك.