گشودن «قدرت نرم»! همه چیز درباره مواد و کاربردهای چاپ سه‌بعدی انعطاف‌پذیر eSUN

در سال‌های اخیر، مواد چاپ سه‌بعدی انعطاف‌پذیر به دلیل شکل‌پذیری عالی، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر سایش، به یک انتخاب مهم در زمینه‌های تولید صنعتی، پزشکی و لوازم الکترونیکی مصرفی تبدیل شده‌اند.

روند شتابنده «صنعتی‌سازی دسکتاپ» باعث افزایش محبوبیت تولید توزیع‌شده و تولید شخصی‌سازی‌شده خواهد شد، ضمن اینکه کاربرد و توسعه مواد چاپ سه‌بعدی انعطاف‌پذیر را در تولید و زندگی روزمره مردم تسریع می‌کند.

سبد محصولات انعطاف‌پذیر eSUN شامل طیف گسترده‌ای از مواد TPU و TPE مانند TPU-95A، TPU-90A، TPU-87A، TPU-85A، TPE-83A، TPU-64D، TPU-HS، TPU-LW، TPU-Temp Color Change و غیره است.

کاربردهای مواد چاپ سه‌بعدی انعطاف‌پذیر

۱.پروتزها و ارتزهای سفارشی

مزایای سفارشی‌سازی چاپ سه‌بعدی، آن را به ویژه برای کاربردهای پزشکی و توانبخشی مناسب می‌کند.

پروتزها، آسترهای پروتز یا کفی‌های چاپ شده با مواد TPU می‌توانند بهتر با انحناهای بدن انسان مطابقت داشته باشند، خاصیت ارتجاعی خوب و لمس راحتی را ارائه می‌دهند و آنها را برای پوشیدن ایده‌آل می‌کنند.

مواد TPU همچنین می‌توانند برای ساخت ارتزهای دینامیکی مورد استفاده قرار گیرند و از طریق ساختارهای چاپ سه‌بعدی با سختی متغیر، به سازگاری مکانیکی هوشمند در طول توانبخشی دست یابند.

۲. تولید صنعتی: قطعات و درزگیرهای ضربه‌گیر

در تولید صنعتی، مواد چاپ سه‌بعدی انعطاف‌پذیر می‌توانند برای تولید پدهای ضربه‌گیر، حلقه‌های آب‌بندی و پوشش‌های محافظ استفاده شوند.

برای مثال، در زمینه ربات‌های هوشمند، شاخک‌های الهام‌گرفته از طبیعت که با مواد نرم TPU چاپ شده‌اند، می‌توانند به شعاع خمش کمتر از ۲ میلی‌متر، کنترل دقیق نیروی چنگش ۰.۱ تا ۵ نیوتن و ریزساختار سطحی با ضریب ضد لغزش μ>1.2 دست یابند.

علاوه بر این، مواد انعطاف‌پذیر را می‌توان برای تولید دسته‌ای وسایل انعطاف‌پذیر و آب‌بندهای صنعتی استفاده کرد.

۳. لوازم الکترونیکی مصرفی: قاب‌های مقاوم در برابر ضربه و لوازم جانبی انعطاف‌پذیر

به لطف انعطاف‌پذیری و مقاومت ضربه‌ای مواد TPU، از آنها به طور گسترده در سفارشی‌سازی قاب‌های محافظ انعطاف‌پذیر و اجزای مقاوم در برابر ضربه استفاده می‌شود.

برای مثال، مشتریان آمریکایی eSUN از مواد TPU برای ساخت تکیه‌گاه‌ها و تجهیزات محافظ برای تک‌چرخه‌های برقی استفاده می‌کنند که هم سختی و هم راحتی را فراهم می‌کنند.

TPU همچنین می‌تواند برای چاپ قطعاتی که روی سپر خودروهای برقی نصب می‌شوند، برای جذب ضربه، کاهش یا جلوگیری از آسیب سپر و آسیب‌های شخصی استفاده شود.

۴. مد و کفش: کفی‌های سفارشی و کفش‌های ورزشی

توسعه چاپ سه‌بعدی در زمینه‌های مد و پوشاک در حال شتاب گرفتن است.

با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی انعطاف‌پذیر، کاربران می‌توانند کفش‌های ورزشی، صندل، کوله پشتی، لباس و بند ساعت بسازند.

برای کاربردهای کفش، کفش‌های دویدن با عملکرد بالای چاپ سه‌بعدی با ساختارهای لانه زنبوری، ضمن کاهش وزن کلی، خاصیت ارتجاعی را افزایش می‌دهند.

 

مواد چاپ سه‌بعدی انعطاف‌پذیر جدید eSUN

اخیراً، eSUN سه ماده جدید را عرضه خواهد کرد: TPU-90A، TPU-85A و TPU-64D.

این مواد دوام و مقاومت عالی در برابر سایش ارائه می‌دهند و آنها را برای مدل‌های جذب ضربه و پشتیبانی نرم مناسب می‌کنند. آنها همچنین از تولید سریع هیبریدی (ترکیب مواد نرم و سخت) در دستگاه‌هایی مانند Bambu Lab H2D پشتیبانی می‌کنند.

۱.TPU-90A

TPU-90A ترکیبی از انعطاف‌پذیری و سختی بالا است که دوام و مقاومت سایشی فوق‌العاده‌ای را ارائه می‌دهد. این محصول برای کفش و لاستیک‌هایی که به انعطاف‌پذیری و استحکام نیاز دارند، ایده‌آل است.

۲. TPU-85A

TPU-85A از TPU-95A و TPU-90A نرم‌تر است و آن را برای چاپ مدل‌ها یا قطعات ضربه‌گیر مانند پوشش‌های محافظ و قطعات ضربه‌گیر مناسب می‌کند.

مثال کاربردی: میراگرهای راکت تنیس

۳. تی‌پی‌یو-۶۴دی

TPU-64D شرکت eSUN از یک روش اصلاح ویژه برای کاهش دمای پردازش، بهبود پلاستیسیته در دمای پایین و افزایش صافی سطح استفاده می‌کند.

سختی بالایی دارد و به دمای چاپ پایین‌تری نیاز دارد که باعث بهبود قابلیت چاپ می‌شود.

در کاربردهای عملی، TPU-64D می‌تواند برای کفش یا اجزای محافظ بالشتکی استفاده شود.

برای مثال، کفی کفش‌های ورزشی چاپ سه‌بعدی ساخته‌شده با TPU-64D، مقاومت سایشی ۳۰۰٪ بهتری نسبت به لاستیک‌های سنتی ارائه می‌دهد و الزامات مقاومت در برابر ضربه با شدت بالا را برآورده می‌کند. طراحی ساختاری بهینه‌شده همچنین می‌تواند وزن را تا ۳۰٪ کاهش دهد.

کلاه‌های ایمنی با ساختارهای کامپوزیتی لانه زنبوری که با TPU-64D چاپ سه‌بعدی شده‌اند، به چگالی جذب انرژی 35 کیلوژول بر متر مکعب می‌رسند که پنج برابر بیشتر از مواد EPS سنتی است و می‌توانند کانال‌های خنک‌کننده فعال را برای محافظت بهتر در برابر ضربه و تجربه کلی کاربر در خود جای دهند.

نکات چاپ برای مواد انعطاف‌پذیر

راه‌اندازی دستگاه بامبو لب H2D «مسیری مناسب» برای تولید هیبریدی با مواد انعطاف‌پذیر فراهم می‌کند. با این حال، نکات زیر باید برای چاپ مورد توجه قرار گیرد:

تجهیزات:

۱ توصیه می‌شود از اکسترودر با محرک مستقیم (اکسترودر کوتاه‌مدت) استفاده شود. موادی با سختی بالای ۸۵A الزامات خاصی برای لوله گلوگاه و چرخ‌دنده‌های اکسترودر دارند: لوله گلوگاه نباید خیلی بلند باشد و چرخ‌دنده‌های اکسترودر به نیروی گیرش بیشتری نیاز دارند.

۲. نازل: نازل ۰.۴ میلی‌متری یا بزرگتر توصیه می‌شود.

۳. بستر چاپ: یک بستر استاندارد PEI یا شیشه‌ای توصیه می‌شود. مواد TPU چسبندگی خوبی به بستر دارند، بنابراین دمای بالای بستر ضروری نیست.

تنظیمات پارامتر چاپ

۱. دمای چاپ: ۲۰۰-۲۵۰ درجه سانتیگراد. مواد با سختی متفاوت ممکن است در چاپگرهای مختلف به تنظیمات متفاوتی نیاز داشته باشند. به عنوان مثال، ۶۴D و ۹۵A معمولاً در دمای ۲۲۰ درجه سانتیگراد به خوبی چاپ می‌شوند، در حالی که دماهای بالاتر ممکن است باعث ایجاد حباب شوند. مواد نرم‌تر مانند ۹۰A و ۸۵A در دماهای پایین‌تر سخت‌تر اکسترود می‌شوند، بنابراین دمای حدود ۲۴۰ درجه سانتیگراد توصیه می‌شود.

۲. نرخ جریان: ۱.۰-۱.۰۵ توصیه می‌شود. مواد TPU تمایل به اکسترود شدن کمتر از حد معمول دارند که منجر به جداسازی لایه‌ها در دیواره‌های مدل می‌شود. افزایش اندک نرخ جریان می‌تواند چسبندگی دیواره را بهبود بخشد.

۳. جمع شدن: جمع شدن را کاهش دهید یا غیرفعال کنید. جمع شدن بیش از حد یا مکرر می‌تواند باعث تغییر شکل در چرخ‌دنده‌های اکسترودر شود.

ملاحظات دیگر：

۱.خشک کردن: مواد TPU بسیار جاذب رطوبت هستند و مستعد جذب رطوبت می‌باشند. خشک کردن قبل از چاپ توصیه می‌شود.

۲. نگهدارنده قرقره: برای مواد نرم‌تر مانند ۸۳A و ۸۵A، قرار دادن قرقره در فاصله خیلی دور ممکن است باعث ایجاد مشکل در تغذیه شود. موقعیت نگهدارنده قرقره را بر اساس تجربه چاپ واقعی بهینه کنید.

چاپ ترکیبی با مواد نرم و سخت

نوآوری و کاربرد مواد چاپ سه‌بعدی انعطاف‌پذیر، تغییرات دگرگون‌کننده‌ای را در تولید ایجاد می‌کند و راه‌حل‌های کارآمدتر و شخصی‌سازی‌شده‌تری را در صنایع مختلف ارائه می‌دهد.

با پیشرفت‌های مداوم در فناوری مواد، کاربردهای آنها بیشتر گسترش خواهد یافت و امکانات بیشتری را برای تولید هوشمند، مراقبت‌های بهداشتی، لوازم الکترونیکی مصرفی و فراتر از آن فراهم خواهد کرد.