3D baskı teknolojisinin neden güçlendiğini ve eski geleneksel üretim teknolojilerinin yerini aldığını hiç merak ettiniz mi?
Bu dönüşümün nedenlerini listelemeye çalışırsanız, liste büyük olasılıkla kişiselleştirmeyle başlayacaktır. İnsanlar kişiselleştirme arıyor. Standardizasyonla daha az ilgileniyorlar.
Ve insanların davranışlarındaki bu değişim ve 3D baskı teknolojisinin insanların kişiselleştirme ihtiyacını, özelleştirme yoluyla karşılama yeteneği sayesinde, geleneksel standardizasyona dayalı üretim teknolojilerinin yerini alabilmektedir.
Esneklik, insanların kişiselleştirme arayışının ardındaki gizli bir etkendir. Piyasada, kullanıcıların giderek daha esnek parçalar ve işlevsel prototipler geliştirmelerine olanak tanıyan esnek 3D baskı malzemelerinin bulunması, bazı kullanıcılar için tam bir mutluluk kaynağıdır.
3D yazıcılarla üretilen moda ve 3D yazıcılarla üretilen protez kollar, 3D yazıcıların esnekliğinin takdir edilmesi gereken uygulamalara örnektir.
Kauçuk 3D baskı, hala araştırılan ve henüz geliştirilmeyi bekleyen bir alandır. Ancak şimdilik kauçuk 3D baskı teknolojimiz yok; kauçuk tamamen basılabilir hale gelene kadar alternatiflerle idare etmek zorunda kalacağız.
Araştırmalara göre, kauçuğa en yakın alternatifler arasında Termoplastik Elastomerler yer alıyor. Bu makalede, dört farklı esnek malzeme türünü derinlemesine inceleyeceğiz.
Bu esnek 3D baskı malzemeleri TPU, TPC, TPA ve Yumuşak PLA olarak adlandırılır. Öncelikle size esnek 3D baskı malzemeleri hakkında genel bir bilgi vereceğiz.
En Esnek Filament Hangisidir?
Bir sonraki 3D baskı projeniz için esnek filamentleri seçmeniz, baskılarınız için farklı olasılıklar dünyasının kapılarını açacaktır.
Esnek filamentinizle yalnızca çeşitli nesneler basmak mümkün değil, aynı zamanda yazıcı içeren çift veya çok başlı bir ekstruderiniz varsa, bu malzemeyi kullanarak oldukça şaşırtıcı şeyler basabilirsiniz.
Özel yapım parmak arası terlikler, stres bilyalı kafalar veya sadece titreşim sönümleyiciler gibi parçalar ve işlevsel prototipler yazıcınızı kullanarak basılabilir.
Eğer Flexi filamenti objelerinizin baskı sürecinin bir parçası haline getirmeye kararlıysanız, hayallerinizi gerçeğe en yakın hale getirmeyi başarmanız kaçınılmazdır.
Günümüzde bu alanda çok sayıda seçenek mevcut olduğundan, bu baskı malzemesinin olmadığı bir ortamda 3D baskı alanında geçirilen zamanı hayal etmek zor olurdu.
O zamanlar, esnek filamentlerle baskı yapmak kullanıcılar için tam bir baş belasıydı. Bu baş belası, bu malzemelerin çok yumuşak olduğu gerçeği etrafında dönen birçok faktörden kaynaklanıyordu.
Esnek 3D baskı malzemesinin yumuşaklığı, bunların herhangi bir yazıcıyla basılmasını riskli hale getiriyordu, bunun yerine gerçekten güvenilir bir şeye ihtiyaç vardı.
O dönemdeki matbaaların çoğu, tel itme etkisi sorunuyla karşı karşıyaydı; bu nedenle, o zamanlar herhangi bir sertlik olmadan bir şeyi nozuldan ittiğinizde, eğiliyor, bükülüyor ve buna karşı koyuyordu.
Herhangi bir kumaşı dikmek için iğneden iplik dökmeyi bilen herkes bu olayı anlayabilir.
İtme etkisinin yarattığı sorun bir yana, TPE gibi daha yumuşak filamentlerin üretimi, özellikle toleransları iyi olduğunda, oldukça zorlu bir işti.
Eğer düşük toleransı göz önünde bulundurup üretime başlarsanız, ürettiğiniz filamentin kötü detaylandırma, sıkışma ve ekstrüzyon işlemlerinden geçmesi gerekebilir.
Ancak işler değişti; günümüzde, bazıları elastik özelliklere ve farklı yumuşaklık seviyelerine sahip olan bir dizi yumuşak filament mevcut. Yumuşak PLA, TPU ve TPE bunlara örnek olarak verilebilir.
Kıyı Sertliği
Bu, filament üreticilerinin 3D baskı malzemelerinin adının yanında bundan da bahsederken görebileceğiniz yaygın bir kriterdir.
Shore Sertliği, her malzemenin çentiklenmeye karşı gösterdiği direncin ölçüsü olarak tanımlanır.
Bu ölçek, insanların herhangi bir maddenin sertliğinden bahsederken referans alamadığı geçmişte icat edilmiştir.
Yani Shore sertliği icat edilmeden önce insanlar, üzerinde deney yaptıkları herhangi bir malzemenin sertliğini açıklamak için sayı vermek yerine, kendi deneyimlerini başkalarına aktarmak zorundaydılar.
Fonksiyonel bir prototipin parçasının imalatında hangi kalıp malzemesinin seçileceği düşünülürken bu ölçek önemli bir faktör haline gelmektedir.
Örneğin, alçıdan yapılmış ayakta duran bir balerin kalıbı yapmak için iki kauçuk arasında seçim yapmak istediğinizde, Shore sertliği size şunu söyleyecektir: 70 A kısa sertliğe sahip bir kauçuk, 30 A Shore sertliğe sahip bir kauçuktan daha az kullanışlıdır.
Genellikle filamentlerle uğraşırken, esnek bir malzemenin önerilen kıyı sertliğinin 100A ile 75A arasında değiştiğini bilirsiniz.
Açıkçası, 100A shore sertliğine sahip esnek 3D baskı malzemesi, 75A shore sertliğine sahip olandan daha sert olacaktır.
Esnek Filament Alırken Nelere Dikkat Edilmelidir?
Herhangi bir filament satın alırken sadece esnek olanları değil, dikkate alınması gereken çeşitli faktörler vardır.
İşlevsel bir prototipin güzel görünümlü bir parçasıyla sonuçlanacak olan malzeme kalitesi gibi sizin için en önemli olan merkez noktadan başlamalısınız.
Daha sonra tedarik zincirinde güvenilirliği düşünmelisiniz, yani 3D baskı için bir kez kullandığınız malzemenin sürekli olarak ulaşılabilir olması gerekir, aksi takdirde sınırlı sayıda 3D baskı malzemesi kullanmak zorunda kalırsınız.
Bu faktörleri düşündükten sonra, yüksek elastikiyet ve geniş renk yelpazesini göz önünde bulundurmalısınız. Çünkü her esnek 3D baskı malzemesi, satın almak istediğiniz renkte mevcut olmayacaktır.
Tüm bu faktörleri göz önünde bulundurduktan sonra şirketin müşteri hizmetlerini ve fiyatını piyasadaki diğer şirketlerle karşılaştırarak değerlendirebilirsiniz.
Şimdi esnek bir parça veya fonksiyonel prototip basmak için seçebileceğiniz malzemelerden bazılarını sıralayacağız.
Esnek 3D Baskı Malzemeleri Listesi
Aşağıda belirtilen malzemelerin tümü, esnek ve yumuşak yapıda olmaları gibi bazı temel özelliklere sahiptir. Bu malzemeler mükemmel yorulma direncine ve iyi elektriksel özelliklere sahiptir.
Olağanüstü titreşim sönümleme ve darbe dayanıklılığına sahiptirler. Bu malzemeler kimyasallara ve hava koşullarına karşı dayanıklıdır, yırtılma ve aşınmaya karşı iyi bir direnç gösterirler.
Hepsi geri dönüştürülebilir ve iyi bir darbe emme kapasitesine sahiptir.
Esnek 3D baskı malzemeleriyle baskı için yazıcı ön koşulları
Bu malzemelerle baskı yapmadan önce yazıcınızı ayarlamanız gereken bazı standart inançlar vardır.
Yazıcınızın ekstruder sıcaklık aralığı 210 ila 260 santigrat derece arasında olmalıdır, yatak sıcaklık aralığı ise yazdırmak istediğiniz malzemenin cam geçiş sıcaklığına bağlı olarak ortam sıcaklığından 110 santigrat dereceye kadar olmalıdır.
Esnek malzemelerle baskı yaparken önerilen baskı hızı saniyede beş milimetreden saniyede otuz milimetreye kadar değişebilir.
3D yazıcınızın ekstruder sistemi direkt tahrikli olmalı ve ürettiğiniz parçaların ve fonksiyonel prototiplerin daha hızlı son işlemden geçirilmesi için bir soğutma fanına sahip olmanız önerilir.
Bu malzemelerle baskı yaparken karşılaşılan zorluklar
Elbette daha önce kullanıcıların yaşadığı zorluklar göz önüne alınarak bu malzemelerle baskı yapmadan önce dikkat etmeniz gereken bazı noktalar bulunmaktadır.
-Termoplastik elastomerlerin yazıcının ekstruderleri tarafından kötü bir şekilde işlendiği bilinmektedir.
-Nem emerler, bu nedenle filament düzgün bir şekilde saklanmazsa baskınızın boyut olarak büyüyeceğini bekleyin.
-Termoplastik elastomerler hızlı hareketlere karşı hassastır, bu nedenle ekstruderden itildiğinde bükülebilir.
TPU
TPU, termoplastik poliüretan anlamına gelir. Piyasada oldukça popülerdir, bu nedenle esnek filamentler satın alırken, diğer filamentlere kıyasla sıklıkla karşılaşacağınız malzemenin bu malzeme olma olasılığı yüksektir.
Diğer filamentlere göre daha fazla sertliğe sahip olması ve daha kolay ekstrüde edilebilmesi nedeniyle piyasada ünlüdür.
Bu malzeme yeterli mukavemete ve yüksek dayanıklılığa sahiptir. %600 ila %700 mertebesinde yüksek bir elastikiyet aralığına sahiptir.
Bu malzemenin shore sertliği 60 A ile 55 D arasında değişmektedir. Mükemmel baskı kabiliyetine sahiptir, yarı saydamdır.
Doğadaki gres ve yağlara karşı kimyasal direnci sayesinde 3D yazıcılarda kullanıma daha uygundur. Bu malzeme yüksek aşınma direncine sahiptir.
TPU ile baskı yaparken yazıcınızın sıcaklık aralığını 210-230 santigrat derece, yatağın sıcaklık aralığını ise ısıtılmamış sıcaklık ile 60 santigrat derece arasında tutmanız önerilir.
Yukarıda da belirtildiği gibi baskı hızı saniyede beş ile otuz milimetre arasında olmalıdır, yatak yapışması için ise Kapton veya ressam bandı kullanılması önerilir.
Ekstruder doğrudan tahrikli olmalı ve bu yazıcının en azından ilk katmanları için soğutma fanı önerilmemektedir.
TPC
Termoplastik kopoliester anlamına gelirler. Kimyasal olarak, uzun veya kısa zincirli glikollerin dönüşümlü, rastgele uzunlukta bir dizisine sahip polieter esterlerdir.
Bu parçanın sert segmentleri kısa zincirli ester üniteleri iken, yumuşak segmentleri genellikle alifatik polieterler ve polyester glikollerdir.
Bu esnek 3D baskı malzemesi mühendislik sınıfı bir malzeme olarak kabul edildiğinden TPU kadar sık göreceğiniz bir şey değildir.
TPC, %300 ila %350 elastiklik aralığına sahip düşük bir yoğunluğa sahiptir. Shore sertliği ise 40 ila 72 D arasında değişmektedir.
TPC kimyasallara karşı iyi direnç, yüksek mukavemet, iyi termal stabilite ve sıcaklık direnci gösterir.
TPC ile baskı yaparken sıcaklığınızı 220-260 santigrat derece aralığında, yatak sıcaklığınızı 90-110 santigrat derece aralığında, baskı hızı aralığınızı ise TPU ile aynı tutmanız önerilir.
TPA
TPE ve Naylonun kimyasal kopolimeri olan Termoplastik Poliamid, Naylondan gelen pürüzsüz ve parlak doku ile TPE'nin bir nimeti olan esnekliğin birleşimidir.
%370 ile %497 aralığında yüksek esneklik ve elastikiyete, 75 ile 63 A aralığında Shore sertliğine sahiptir.
Son derece dayanıklıdır ve TPC ile aynı seviyede baskı kabiliyetine sahiptir. İyi ısı direncine ve katman yapışma özelliğine sahiptir.
Bu malzemeyi basarken yazıcının ekstruder sıcaklığı 220-230 santigrat derece aralığında, yatak sıcaklığı ise 30-60 santigrat derece aralığında olmalıdır.
TPU ve TPC baskılarında yazıcınızın baskı hızı tavsiye edilen hızda olabilir.
Yazıcının yatak yapışması PVA bazlı olmalı ve ekstruder sistemi Bowden olabileceği gibi direkt tahrikli de olabilir.
Gönderi zamanı: 10 Temmuz 2023