3D ispis s fleksibilnim (TPU) filamentima

by srp 29, 2020Blogovi o tehnologiji 3D printanja

Danas su sve popularniji fleksibilni materijali za 3D printanje. Oni se koriste za čitav raspon namjena poput raznih inženjerskih, medicinskih i umjetničkih projekata. Savitljivost i žilavost ovakvih filamenata omogućuje jedinstven spoj tvrde plastike i gume. Obzirom da ih je zahtjevnije 3D printati, donosimo ti blog kojim ćemo ti olakšati muke. Iskustvo smo stekli koristeći ove filamente prilikom 3D printanja raznih projekata za naše klijente koje dijelimo s tobom u ovom blogu.

Fleksibilni filamenti veliki su hit među inženjerima, dizajnerima, a posebice u tekstilnoj industriji. Ljepota 3D printanih predmeta i žilavost materijala odlična su kombinacija koja osigurava kvalitetu i funkcionalnost. Razni fleksibilni filamenti izrađuju se od termoplastičnih elastomera (TPE) koji su spoj tvrde plastike i gume. Postoji više tipova TPE plastika, ali u FFF tehnologiji ispisa najčešće se koristi termoplastični poliuretan (TPU). Razina elastičnosti ovisi o tipu TPE plastike i kemijskih formula korištenih od proizvođača. Ona može varirati od tvrdoga kao što je automobilska guma do savitljivog kao što je lastika.

Fleksibilni filament

Fleksibilni filamenti izrađeni su od termoplastičnih elastomera (TPE) spoj su tvrde plastike i gume.

Zahtjevi opreme za 3D printanje fleksibilnih filamenata

  • Radna podloga trebala bi biti grijana, iz vlastitog iskustva radom sa više materijala od različitih proizvođača temperature su varirale od 40-70 stupnjeva C
  • Temperature na ekstruderu koje su korištene su 240-270 stupnjeva C
  • Puhanje ventilatora u mlaznicu te 3D printani komad nije nužno potrebno 

 

Fleksibilni materijali u upotrebi

Razina krutosti fleksibilnog materijala

  • Svaki TPU filament ima svoju predodređenu krutost mjerenu u shore-ima:
  • Shore A – koristi se za mjerenje krutosti mekanih gumenih materijala
  • Shore D – koristi se za mjerenje krutosti srednje tvrdih do iznimno tvrdih guma
  • Što je niži broj oznake na filamentu npr. 85A to je materijal elastičniji i teži za 3D print, i suprotno, veći broj npr. 98A je čvršći i lakši za print. 

Ovdje možeš pronaći tablicu krutosti koja će ti olakšati odabir fleksibilnog materijala za potrebe 3D ispisa.

TPU filament
TPU filament

Svaki TPU filament ima predodređenu krutost izraženu u shore-ima.

Korištenje ekstrudera sa direktnim pogonom (direct drive)

Udaljenost između pogona koji gura filament i zone gdje se isti topi treba biti što kraća kako bi se uspješno dozirao filament u mlaznicu. Iz tog razloga printanje ekstruderom sa direktnim pogonom će uvijek biti lakše i zahvalnije nego 3D printanje s ekstruderom koji filament dovodi kroz cijev (bowden ekstruder). 

 

Sporije i konzistentno doziranje filamenta 

Fleksibilni filamenti najbolje se 3D printaju sa laganim i konzistentnim doziranjem materijala do mlaznice odnosno zone topljenja. Iz razloga što je materijal elastičan teško ga je kontrolirati ukoliko dolazi do različitih izmjena brzina tokom printanja. Veće brzine mogu dovesti do nakupljanja filamenta te će vjerojatno završiti začepljenom mlaznicom. Za pronalaženje optimalne brzine često je potrebno napraviti više iteracija kako bi dobili željeni rezultat. Preporučena brzina ispisa za fleksibilne materijale je 15-30 mm/s. 

 

Direct drive

Lagano doziranje materijala dovodi do odličnih rezultata 3D printanja pomoću fleksibilnog filamenta.

Smanjivanje otpora na roli filamenta

Tipično kod tvrdih plastika je da se zbog bržeg povlačenja ekstrudera filament zavrti oko role, ispadne iz svoje putanje te se naprave “špageti” posvuda oko printera i potrebno je zaustavljati 3D print te početi ispočetka. Kod fleksibilnih materijala slučaj je obrnut, ukoliko je potrebna velika sila za rotaciju role ista se moguće neće dovoljno odmotati, filament će se razvući te se može dogoditi da ne izlazi dovoljno materijal iz mlaznice ili se čak dogodi puknuće materijal i nastavi printati sa praznom mlaznicom do kraja printa. Poželjno je da rola stoji iznad printera ili na dva okretna valjka kako bi se smanjilo opterećenje na rotaciji.

Postavke retrakcije

Sastav materijala čini ga osjetljivim na brze pokrete kao što su retrakcije. Potrebno je fino podešavanje postavki printanja kako bi 3D print bio što uspješniji. Za prvi pokušaj printanja novim materijalom retrakcija se može i skroz isključiti. Ukoliko skroz ugašena retrakcija ne zadovoljava kvalitetu 3D ispisa postupno podešavanje malim podizanjem udaljenosti (mjereno milimetrima) i brzine retrakcije dovesti će te do željenih rezultata. 

Flexible shoe

Široka je primjena fleksibilnih filamenata u raznim industrijama.

Fleksibilni filamenti danas su među najpopularnijim filamentima koje možeš pronaći na tržištu, a oni ti donose niz benefita, ali i posebnih zahtjeva. Niti jedna druga vrsta filamenata za FDM/FFF 3D ispis nije toliko prihvaćena i korištena u tekstilnoj industriji kao fleksibilni (TPU) filamenti. Njihova mekoća i savitljivost čini ih nezamijenjivima pri 3D ispisu odjevnih komada. Međutim, TPU filamenti imaju niz zakonitosti prilikom 3D ispisa što ih čini zahtjevnijim za 3D ispis početnicima te svima onima koji koriste tzv. “bowden” extruder. Ovdje donosimo osnovne prednosti i zahtjeve 3D ispisa s fleksibilnim filamentom.

Prednosti fleksibilnih materijala

  • visoka razina fleksibilnosti i mekanost na dodir
  • odlično ublažavanje vibracija
  • vrlo su izdržljivi i otporni na udarce
  • visoka vlačna čvrstoća
  • funkcionalnost 3D printeva za razne namjene

 

Zahtjevnosti fleksibilnih materijala

  • zahtjevnije 3D printanje nego s krutim materijalima
  • duže vrijeme 3D printanja zbog nižih brzina rada
  • teško premoščivanje linija (tzv. “bridging”)
  • nije proporučljivo korištenje na ekstruderima koji dovode filament kroz cijev (bowden ekstruder)

 

Na kraju, vjerujemo da ti je ovaj blog pomogao u rješavanju nedoumica oko odabira pravilnih postavki 3D ispisa te odabiru ispravnog shora fleksibilnog filamenta za 3D ispis! Dodatne informacije za 3D ispis fleksibilnih filamenata možeš pronaći ovdje. Za to vrijeme mi se vraćamo projektu 3D printanja tkanine pomoću fleksibilnog filamenta, koji radimo u sklopu znanstvenog istraživanja. Nešto više o tome veselimo se reći u nekom od sljedećih blogova, kao i podijeliti naše tehničko znanje s tobom.

Stay tuned & 3D print on! #3DPrintaj #3dprinthrvatska #3dprintingcroatia

powered by

Mikrotvornica je tehnološka tvrtka specijalizirana za aditivne tehnologije.

OIB: 11632409972
MBS: 081129419
Trgovački sud u Zagrebu

Žiro račun (PBZ d.d.) IBAN:
HR9323400091110899688

Ponosni član Zagrebačkog inovacijskog centra

Kontakt

Ponedjeljak - Petak
09:00 - 17:00

Avenija Dubrovnik 15/12 HR-10000 Zagreb, Hrvatska

+385 95 514 2570
info@3dprintaj.com

Prati nas

Načini plaćanja

Jednokratno: MasterCard®, Maestro®, Visa, Diners, bankovni transfer, virman, pouzećem.

Obročno (od 2 do 12 obroka za narudžbe veće od 1000 kn) : 1. Diners 2. Mastercard, Maestro, Visa Mbnet grupacije 3. Maestro, Visa tekućeg računa PBZ d.d. 4. Kreditne i poslovne kartice izdavatelja PBZ card d.o.o.

         

Powered by:

Ponosni član: