Elastyczny druk 3D

Druk 3D jest często kojarzony ze sztywnymi prototypami i elementami konstrukcyjnymi, ale technologia ta jest równie zdolna do wytwarzania elastycznych, sprężystych i miękkich w dotyku części. Możliwość drukowania elastycznych materiałów otworzyła nowe drzwi w wielu branżach – od urządzeń do noszenia i urządzeń medycznych po uszczelki i robotykę. Zrozumienie, co sprawia, że materiał jest elastyczny, jak z nim drukować i gdzie sprawdza się najlepiej, jest niezbędne do maksymalnego wykorzystania tej wszechstronnej możliwości.

Co sprawia, że materiał do druku 3D jest elastyczny?

Elastyczność druku 3D sprowadza się do chemii i struktury materiału. Większość elastycznych włókien lub proszków bazuje na polimerach elastomerowych – substancjach o niskim module sprężystości, co pozwala im zginać się, ściskać i rozciągać bez pękania. Kluczowe cechy tych materiałów obejmują:

twardość Shore’a (bardziej miękki oznacza bardziej elastyczny),
wydłużenie przy zerwaniu (jak daleko rozciąga się przed zniszczeniem),
odporność na zmęczenie (wytrzymałość na powtarzające się ruchy).

Niezależnie od tego, czy drukujesz z filamentu, żywicy czy proszku, właściwości te określają, jak końcowa część będzie zachowywać się pod wpływem naprężeń.

Elastyczne materiały dla różnych technologii

FDM: TPU, TPE i miękki PLA

W druku 3D opartym na filamentach, TPU (termoplastyczny poliuretan) jest zdecydowanie najpopularniejszym materiałem elastycznym. Zapewnia równowagę między elastycznością, odpornością chemiczną i trwałością. W zależności od oceny Shore’a (np. 85A vs. 98A), TPU może być miękkie jak guma lub sztywne jak obudowa telefonu.

TPE (termoplastyczny elastomer) to kolejna opcja, oferująca jeszcze bardziej miękkie tekstury, choć może być trudniejsza do wydrukowania ze względu na swoją gumowatą naturę. Niektórzy producenci oferują również miękki PLA, który naśladuje elastyczną gumę, ale jest łatwiejszy w użyciu na standardowych drukarkach FDM.

Wskazówki dotyczące drukowania w technologii FDM:

używać ekstrudera z napędem bezpośrednim dla lepszej kontroli filamentu,
drukować wolniej niż w przypadku sztywnych materiałów,
Zminimalizuj cofanie, aby uniknąć naciągania.

SLS: elastyczne proszki TPU

W selektywnym spiekaniu laserowym (SLS) elastyczny druk uzyskuje się za pomocą proszków takich jak TPU 88A lub TPU 70A. Pozwalają one na uzyskanie wysoce złożonych geometrii bez podpór, przy zachowaniu stałej elastyczności całej części.

TPU z nadrukiem SLS jest idealny do zastosowań funkcjonalnych, w których liczy się zarówno miękkość, jak i trwałość – takich jak uszczelki, mieszki, miękkie chwytaki lub elementy do noszenia. W przeciwieństwie do FDM, części SLS nie wymagają usuwania podpór, co jest główną zaletą podczas pracy z delikatnymi, elastycznymi strukturami.

Inne metody

Podczas gdy SLA i DLP generalnie preferują sztywne żywice, na rynku dostępnych jest kilka elastycznych żywic fotopolimerowych. Są one jednak zwykle mniej wytrzymałe niż opcje termoplastyczne i mogą z czasem ulegać szybszej degradacji.

Technologie rozpylania materiału (takie jak PolyJet) mogą również drukować materiały gumopodobne z doskonałymi szczegółami i kombinacjami wielu materiałów, dzięki czemu są przydatne do prototypowania części formowanych lub dotykowych.

Czy można drukować 3D z elastycznego plastiku?

Tak – i to z doskonałymi wynikami, w zależności od wybranej technologii i materiału. Od miękkich w dotyku uchwytów po pełnowymiarowe części elastomerowe, elastyczne materiały do druku 3D umożliwiają projektowanie i produkcję części, które zginają się, rozciągają i ściskają jak guma – z dodatkową korzyścią w postaci cyfrowej elastyczności produkcji.

Zastosowania elastycznego druku 3D

Elastyczne materiały są wykorzystywane w wielu branżach:

medyczne: wkładki ortopedyczne, wkładki protetyczne, modele tkanek miękkich,
obuwie: podeszwy środkowe, wkładki i elementy amortyzujące,
robotyka: chwytaki, przeguby i amortyzatory,
przemysłowe: tłumiki drgań, elastyczne uszczelki, złącza węży,
towary konsumpcyjne: etui na telefony, uchwyty i technologie do noszenia.

Materiały te wypełniają lukę między wydajnością funkcjonalną a komfortem, dzięki czemu są niezbędnym narzędziem w zestawie materiałów każdego projektanta.

Podsumowanie

Drukowanie 3D elastycznych materiałów jest nie tylko możliwe – jest niezawodne, powtarzalne i gotowe do produkcji dzięki odpowiedniej konfiguracji. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz miękkich w dotyku powierzchni, dynamicznych części, czy materiałów, które poruszają się wraz z ciałem, istnieje elastyczna opcja druku 3D dla Twojego zastosowania. W miarę dojrzewania produkcji addytywnej, zapotrzebowanie na takie materiały będzie tylko rosło, a zrozumienie ich zachowania i możliwości da ci wyraźną przewagę w projektowaniu funkcjonalnym.

← Poprzedni

Filament do druku 3D z recyklingu

Następny →

Rodzaje filamentów do druku 3D

Zobacz również