२०२३ सर्वात लवचिक ३डी प्रिंटिंग मटेरियल-टीपीयू

कधी विचार केला आहे का की 3D प्रिंटिंग तंत्रज्ञान का मजबूत होत आहे आणि जुन्या पारंपारिक उत्पादन तंत्रज्ञानाची जागा का घेत आहे?

जर तुम्ही हे परिवर्तन का घडत आहे याची कारणे सूचीबद्ध करण्याचा प्रयत्न केला तर यादी निश्चितच कस्टमायझेशनपासून सुरू होईल. लोक वैयक्तिकरण शोधत आहेत. त्यांना मानकीकरणात कमी रस आहे.

आणि लोकांच्या वर्तनातील या बदलामुळे आणि कस्टमायझेशनद्वारे लोकांच्या वैयक्तिकरणाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी 3D प्रिंटिंग तंत्रज्ञानाच्या क्षमतेमुळे, ते पारंपारिकपणे मानकीकरण-आधारित उत्पादन तंत्रज्ञानाची जागा घेण्यास सक्षम आहे.

लोकांच्या वैयक्तिकरणाच्या शोधात लवचिकता हा एक लपलेला घटक आहे. आणि बाजारात लवचिक 3D प्रिंटिंग साहित्य उपलब्ध आहे जे वापरकर्त्यांना अधिकाधिक लवचिक भाग आणि कार्यात्मक प्रोटोटाइप विकसित करण्यास सक्षम करते ही वस्तुस्थिती काही वापरकर्त्यांसाठी निखळ आनंदाचा स्रोत आहे.

३डी प्रिंटेड फॅशन आणि ३डी प्रिंटेड प्रोस्थेटिक आर्म्स ही अशा अनुप्रयोगांची उदाहरणे आहेत जिथे ३डी प्रिंटिंगची लवचिकता कौतुकास्पद आहे.

रबर ३डी प्रिंटिंग हे असे क्षेत्र आहे जे अजूनही संशोधनाखाली आहे आणि विकसित व्हायचे आहे. पण सध्या तरी, आमच्याकडे रबर ३डी प्रिंटिंग तंत्रज्ञान नाही, जोपर्यंत रबर पूर्णपणे प्रिंट करण्यायोग्य होत नाही तोपर्यंत आम्हाला पर्यायांचा वापर करावा लागेल.

आणि संशोधनानुसार, रबराच्या सर्वात जवळच्या पर्यायांना थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स म्हणतात. या लेखात आपण चार वेगवेगळ्या प्रकारच्या लवचिक पदार्थांचा सखोल आढावा घेणार आहोत.

या लवचिक 3D प्रिंटिंग मटेरियलना TPU, TPC, TPA आणि सॉफ्ट PLA अशी नावे आहेत. आम्ही तुम्हाला सर्वसाधारणपणे लवचिक 3D प्रिंटिंग मटेरियलबद्दल थोडक्यात माहिती देऊन सुरुवात करू.

सर्वात लवचिक फिलामेंट म्हणजे काय?

तुमच्या पुढील ३डी प्रिंटिंग प्रोजेक्टसाठी लवचिक फिलामेंट्स निवडल्याने तुमच्या प्रिंट्ससाठी विविध शक्यतांचा एक विश्व उघडेल.

तुमच्या फ्लेक्स फिलामेंटने तुम्ही केवळ विविध वस्तू प्रिंट करू शकत नाही, तर जर तुमच्याकडे ड्युअल किंवा मल्टी-हेड एक्सट्रूडर असलेले प्रिंटर असेल तर तुम्ही या मटेरियलचा वापर करून खूपच आश्चर्यकारक गोष्टी प्रिंट करू शकता.

तुमच्या प्रिंटरचा वापर करून बेस्पोक फ्लिप फ्लॉप, स्ट्रेस बॉल-हेड्स किंवा फक्त व्हायब्रेशन डॅम्पनरसारखे भाग आणि कार्यात्मक प्रोटोटाइप प्रिंट केले जाऊ शकतात.

जर तुम्ही तुमच्या वस्तूंच्या छपाईचा भाग म्हणून फ्लेक्सी फिलामेंट बनवण्याचा निर्धार केला असेल, तर तुम्ही तुमच्या कल्पनांना वास्तवाच्या जवळ आणण्यात नक्कीच यशस्वी व्हाल.

आज या क्षेत्रात इतके पर्याय उपलब्ध असल्याने, या छपाई साहित्याच्या अनुपस्थितीत ३डी प्रिंटिंगच्या क्षेत्रात किती काळ गेला असेल याची कल्पना करणे कठीण होईल.

वापरकर्त्यांसाठी, त्याकाळी लवचिक तंतूंनी छपाई करणे हे एक कठीण काम होते. हे त्रास अनेक घटकांमुळे होत होते जे एका सामान्य वस्तुस्थितीभोवती फिरत होते की हे साहित्य खूप मऊ असते.

लवचिक ३डी प्रिंटिंग मटेरियलच्या मऊपणामुळे ते कोणत्याही प्रिंटरने प्रिंट करणे धोकादायक होते, त्याऐवजी, तुम्हाला खरोखर विश्वासार्ह काहीतरी हवे होते.

त्या काळातील बहुतेक प्रिंटरना स्ट्रिंग इफेक्ट ढकलण्याची समस्या येत असे, म्हणून जेव्हा तुम्ही त्या वेळी नोझलमधून कोणत्याही कडकपणाशिवाय काहीतरी ढकलत असता तेव्हा ते वाकत असे, वळत असे आणि त्याच्याशी लढत असे.

कोणत्याही प्रकारचे कापड शिवण्यासाठी सुईतून धागा ओतण्याची पद्धत परिचित असलेल्या प्रत्येकाला या घटनेची जाणीव असू शकते.

पुशिंग इफेक्टच्या समस्येव्यतिरिक्त, TPE सारखे मऊ फिलामेंट तयार करणे हे खूप कठीण काम होते, विशेषतः चांगल्या सहनशीलतेसह.

जर तुम्ही कमी सहनशीलता लक्षात घेतली आणि उत्पादन सुरू केले, तर तुम्ही बनवलेल्या फिलामेंटला खराब डिटेलिंग, जॅमिंग आणि एक्सट्रूजन प्रक्रियेतून जावे लागण्याची शक्यता आहे.

पण परिस्थिती बदलली आहे, सध्या, मऊ तंतूंची श्रेणी आहे, त्यापैकी काहींमध्ये लवचिक गुणधर्म आणि मऊपणाचे वेगवेगळे स्तर आहेत. मऊ पीएलए, टीपीयू आणि टीपीई ही काही उदाहरणे आहेत.

किनाऱ्यावरील कडकपणा

हा एक सामान्य निकष आहे जो तुम्हाला फिलामेंट उत्पादक त्यांच्या 3D प्रिंटिंग मटेरियलच्या नावासोबत नमूद करताना दिसू शकतो.

किनाऱ्यावरील कडकपणा म्हणजे प्रत्येक पदार्थाच्या इंडेंटेशनला असलेल्या प्रतिकाराचे माप.

कोणत्याही पदार्थाच्या कडकपणाबद्दल बोलताना लोकांना कोणताही संदर्भ नसताना या स्केलचा शोध पूर्वी लागला होता.

म्हणून, शोअर हार्डनेसचा शोध लागण्यापूर्वी, लोकांना त्यांच्या अनुभवांचा वापर करून इतरांना त्यांनी प्रयोग केलेल्या कोणत्याही पदार्थाची कडकपणा समजावून सांगावी लागत असे, संख्या सांगण्याऐवजी.

कार्यात्मक प्रोटोटाइपच्या भागाच्या निर्मितीसाठी कोणते साचेचे साहित्य निवडायचे याचा विचार करताना हा स्केल एक महत्त्वाचा घटक बनतो.

उदाहरणार्थ, जेव्हा तुम्हाला प्लास्टर स्टँडिंग बॅलेरिनाचा साचा बनवण्यासाठी दोन रबर्समधून निवड करायची असेल, तेव्हा शोर हार्डनेस तुम्हाला सांगेल की ७० A चा कमी कडकपणा असलेला रबर ३० A च्या शोर हार्डनेस असलेल्या रबरपेक्षा कमी उपयुक्त आहे.

सामान्यतः फिलामेंट्स हाताळताना तुम्हाला हे कळेल की लवचिक पदार्थाची शिफारस केलेली किनाऱ्याची कडकपणा 100A ते 75A पर्यंत असते.

अर्थात, १००A ची किनाऱ्याची कडकपणा असलेली लवचिक ३D प्रिंटिंग सामग्री ७५A असलेल्या सामग्रीपेक्षा कठीण असेल.

लवचिक फिलामेंट खरेदी करताना काय विचारात घ्यावे?

कोणताही फिलामेंट खरेदी करताना केवळ लवचिकच नाही तर विविध घटकांचा विचार करावा लागतो.

तुम्ही अशा केंद्रबिंदूपासून सुरुवात केली पाहिजे जो तुमच्यासाठी सर्वात महत्वाचा असेल, जसे की मटेरियलची गुणवत्ता ज्यामुळे फंक्शनल प्रोटोटाइपचा एक सुंदर भाग दिसेल.

मग तुम्ही पुरवठा साखळीतील विश्वासार्हतेचा विचार केला पाहिजे, म्हणजेच तुम्ही एकदा 3D प्रिंटिंगसाठी वापरत असलेले साहित्य सतत उपलब्ध असले पाहिजे, अन्यथा तुम्हाला मर्यादित प्रमाणात 3D प्रिंटिंग साहित्य वापरावे लागेल.

या घटकांचा विचार केल्यानंतर, तुम्ही उच्च लवचिकता, विविध रंगांबद्दल विचार केला पाहिजे. कारण, प्रत्येक लवचिक 3D प्रिंटिंग मटेरियल तुम्ही ज्या रंगात खरेदी करू इच्छिता त्या रंगात उपलब्ध नसेल.

या सर्व बाबींचा विचार केल्यानंतर तुम्ही कंपनीची ग्राहक सेवा आणि बाजारातील इतर कंपन्यांच्या तुलनेत किंमत विचारात घेऊ शकता.

लवचिक भाग किंवा कार्यात्मक प्रोटोटाइप प्रिंट करण्यासाठी तुम्ही निवडू शकता अशा काही साहित्यांची यादी आता आम्ही करू.

लवचिक ३डी प्रिंटिंग मटेरियलची यादी

खाली नमूद केलेल्या सर्व साहित्यांमध्ये काही मूलभूत वैशिष्ट्ये आहेत जसे की ते सर्व लवचिक आणि मऊ स्वरूपाचे आहेत. या साहित्यांमध्ये उत्कृष्ट थकवा प्रतिरोधक क्षमता आणि चांगले विद्युत गुणधर्म आहेत.

त्यांच्याकडे असाधारण कंपन डॅम्पिंग आणि आघात शक्ती आहे. हे साहित्य रसायने आणि हवामानाला प्रतिकार दर्शवितात, त्यांच्याकडे चांगले फाडणे आणि घर्षण प्रतिरोधक क्षमता आहे.

ते सर्व पुनर्वापर करण्यायोग्य आहेत आणि त्यांची धक्के शोषण्याची क्षमता चांगली आहे.

लवचिक 3D प्रिंटिंग मटेरियलसह प्रिंटिंगसाठी प्रिंटरच्या पूर्व-आवश्यकता

या साहित्यांसह प्रिंट करण्यापूर्वी तुमचा प्रिंटर चालू ठेवण्यासाठी काही मानके आहेत.

तुमच्या प्रिंटरची एक्सट्रूडर तापमान श्रेणी २१० ते २६० अंश सेल्सिअस दरम्यान असावी, तर बेड तापमान श्रेणी तुम्ही प्रिंट करू इच्छित असलेल्या मटेरियलच्या काचेच्या संक्रमण तापमानावर अवलंबून, सभोवतालच्या तापमानापासून ११० अंश सेल्सिअस पर्यंत असावी.

लवचिक साहित्य वापरून छपाई करताना शिफारस केलेला छपाईचा वेग प्रति सेकंद पाच मिलिमीटर ते तीस मिलिमीटर प्रति सेकंद इतका असू शकतो.

तुमच्या ३डी प्रिंटरची एक्सट्रूडर सिस्टीम डायरेक्ट ड्राइव्ह असावी आणि तुम्ही तयार केलेल्या भागांच्या आणि फंक्शनल प्रोटोटाइपच्या जलद पोस्ट-प्रोसेसिंगसाठी तुमच्याकडे कूलिंग फॅन असण्याची शिफारस केली जाते.

या साहित्यांसह छपाई करताना येणाऱ्या आव्हाने

अर्थात, वापरकर्त्यांना यापूर्वी आलेल्या अडचणी लक्षात घेऊन या साहित्यांसह छपाई करण्यापूर्वी काही मुद्दे लक्षात घेणे आवश्यक आहे.

-थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर प्रिंटरच्या एक्सट्रूडरद्वारे खराब हाताळले जातात असे ज्ञात आहे.
-ते ओलावा शोषून घेतात, म्हणून जर फिलामेंट योग्यरित्या साठवले नसेल तर तुमचा प्रिंट आकारात पॉप-अप होईल अशी अपेक्षा करा.
-थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर जलद हालचालींसाठी संवेदनशील असतात म्हणून एक्सट्रूडरमधून ढकलल्यावर ते बकल होऊ शकते.

टीपीयू

TPU म्हणजे थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन. हे बाजारात खूप लोकप्रिय आहे, म्हणून लवचिक फिलामेंट्स खरेदी करताना, इतर फिलामेंट्सच्या तुलनेत तुम्हाला हे मटेरियल वारंवार आढळण्याची शक्यता जास्त असते.

इतर तंतूंपेक्षा जास्त कडकपणा आणि सहजपणे बाहेर पडण्याची क्षमता दाखवण्यासाठी ते बाजारात प्रसिद्ध आहे.

या मटेरियलमध्ये चांगली ताकद आणि उच्च टिकाऊपणा आहे. त्याची लवचिकता श्रेणी 600 ते 700 टक्के इतकी आहे.

या सामग्रीची किनाऱ्याची कडकपणा 60 A ते 55 D पर्यंत असते. त्याची उत्कृष्ट छपाईक्षमता आहे, ती अर्धपारदर्शक आहे.

त्याच्या नैसर्गिक वंगण आणि तेलांना रासायनिक प्रतिकारामुळे ते 3D प्रिंटरसह वापरण्यास अधिक योग्य बनते. या मटेरियलमध्ये उच्च घर्षण प्रतिरोधक क्षमता आहे.

TPU वापरून प्रिंट करताना तुमच्या प्रिंटरचे तापमान २१० ते २३० अंश सेल्सिअस आणि बेडचे तापमान गरम न केलेल्या तापमानापासून ६० अंश सेल्सिअस दरम्यान ठेवण्याची शिफारस केली जाते.

वर सांगितल्याप्रमाणे प्रिंट स्पीड प्रति सेकंद पाच ते तीस मिलीमीटर दरम्यान असावा, तर बेड अॅडहेसिव्हसाठी तुम्हाला कॅप्टन किंवा पेंटर्स टेप वापरण्याचा सल्ला दिला जातो.

एक्सट्रूडर डायरेक्ट ड्राइव्ह असावा आणि किमान या प्रिंटरच्या पहिल्या थरांसाठी कूलिंग फॅनची शिफारस केलेली नाही.

टीपीसी

ते थर्मोप्लास्टिक कोपॉलिस्टरसाठी आहेत. रासायनिकदृष्ट्या, ते पॉलिथर एस्टर आहेत ज्यांचे लांबीचे क्रम लांब किंवा लहान साखळी ग्लायकोलचे पर्यायी यादृच्छिक असतात.

या भागाचे कठीण भाग शॉर्ट-चेन एस्टर युनिट्स आहेत, तर मऊ भाग सामान्यतः अ‍ॅलिफॅटिक पॉलिथर आणि पॉलिस्टर ग्लायकोल आहेत.

हे लवचिक 3D प्रिंटिंग मटेरियल अभियांत्रिकी दर्जाचे मटेरियल मानले जात असल्याने, ते तुम्हाला TPU सारखे वारंवार दिसणारे नाही.

टीपीसीची घनता कमी असते आणि त्याची लवचिकता ३०० ते ३५० टक्के असते. त्याची किनाऱ्यावरील कडकपणा ४० ते ७२ अंश सेल्सिअस पर्यंत असतो.

टीपीसीमध्ये रसायनांना चांगला प्रतिकार आणि उच्च शक्ती असते, तसेच चांगली थर्मल स्थिरता आणि तापमान प्रतिकारशक्ती असते.

टीपीसी वापरून प्रिंट करताना, तुमचे तापमान २२० ते २६० अंश सेल्सिअस, बेडचे तापमान ९० ते ११० अंश सेल्सिअस आणि प्रिंट स्पीड रेंज टीपीयू प्रमाणेच ठेवावे असा सल्ला दिला जातो.

टीपीए

टीपीई आणि नायलॉनचे रासायनिक कॉपॉलिमर, ज्याला थर्मोप्लास्टिक पॉलिमाइड म्हणतात, ते गुळगुळीत आणि चमकदार पोत आणि टीपीईचे वरदान असलेल्या लवचिकतेचे मिश्रण आहे.

त्याची लवचिकता आणि लवचिकता ३७० आणि ४९७ टक्के आहे, तर किनाऱ्यावरील कडकपणा ७५ आणि ६३ ए च्या श्रेणीत आहे.

हे अपवादात्मकपणे टिकाऊ आहे आणि TPC प्रमाणेच प्रिंटेबिलिटी दर्शवते. त्यात चांगला उष्णता प्रतिरोधक क्षमता तसेच थर चिकटवता देखील आहे.

हे साहित्य प्रिंट करताना प्रिंटरचे एक्सट्रूडर तापमान २२० ते २३० अंश सेल्सिअसच्या श्रेणीत असावे, तर बेडचे तापमान ३० ते ६० अंश सेल्सिअसच्या श्रेणीत असावे.

तुमच्या प्रिंटरचा प्रिंट स्पीड TPU आणि TPC प्रिंट करताना शिफारस केलेल्या गतीसारखाच असू शकतो.

प्रिंटरचा बेड अॅडेसिव्ह पीव्हीए आधारित असावा आणि एक्सट्रूडर सिस्टम बॉडेन प्रमाणेच डायरेक्ट ड्राइव्ह असू शकते.