هل تساءلت يومًا لماذا تكتسب تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد قوة وتحل محل تقنيات التصنيع التقليدية القديمة؟
إذا حاولت سرد أسباب حدوث هذا التحول، فمن المؤكد أن القائمة ستبدأ بالتخصيص.الناس يبحثون عن التخصيص.إنهم أقل اهتمامًا بالتوحيد القياسي.
وبسبب هذا التحول في سلوك الناس وقدرة تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد على تلبية حاجة الناس إلى التخصيص، من خلال التخصيص، فهي قادرة على استبدال تقنيات التصنيع التقليدية القائمة على التقييس.
تعد المرونة عاملاً خفيًا وراء بحث الأشخاص عن التخصيص.وحقيقة أن هناك مواد طباعة ثلاثية الأبعاد مرنة متاحة في السوق تمكن المستخدمين من تطوير المزيد والمزيد من الأجزاء المرنة والنماذج الأولية الوظيفية هي مصدر سعادة خالصة لبعض المستخدمين.
تعد الأزياء المطبوعة ثلاثية الأبعاد والأذرع الاصطناعية المطبوعة ثلاثية الأبعاد مثالاً على التطبيقات التي ينبغي تقدير مرونة الطباعة ثلاثية الأبعاد فيها.
تعد الطباعة المطاطية ثلاثية الأبعاد مجالًا لا يزال قيد البحث ولم يتم تطويره بعد.لكن في الوقت الحالي، ليس لدينا تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد للمطاط، وإلى أن يصبح المطاط قابلاً للطباعة بالكامل، سيتعين علينا التعامل مع البدائل.
ووفقا للأبحاث فإن أقرب البدائل للمطاط التي تقع فيها تسمى اللدائن المرنة بالحرارة.هناك أربعة أنواع مختلفة من المواد المرنة التي سننظر فيها بعمق في هذه المقالة.
تُسمى مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة هذه باسم TPU، وTPC، وTPA، وSoft PLA.سنبدأ بإعطائك نبذة مختصرة عن مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة بشكل عام.
ما هو الشعيرة الأكثر مرونة؟
سيؤدي اختيار خيوط مرنة لمشروع الطباعة ثلاثية الأبعاد التالي إلى فتح عالم من الإمكانيات المختلفة لمطبوعاتك.
لا يمكنك فقط طباعة مجموعة من الكائنات المختلفة باستخدام الفتيل المرن الخاص بك، ولكن أيضًا إذا كان لديك طابعة تحتوي على طارد مزدوج أو متعدد الرؤوس، فيمكنك طباعة أشياء مذهلة جدًا باستخدام هذه المادة.
يمكن طباعة الأجزاء والنماذج الأولية الوظيفية مثل النعال المخصصة أو رؤوس الكرات المضغوطة أو ببساطة مخمدات الاهتزاز باستخدام الطابعة الخاصة بك.
إذا كنت عازمًا على جعل الخيوط المرنة جزءًا من طباعة أغراضك، فمن المحتم أن تنجح في جعل خيالك أقرب إلى الواقع.
ومع وجود العديد من الخيارات المتاحة اليوم في هذا المجال، سيكون من الصعب تخيل الوقت الذي مضى بالفعل في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد مع غياب مادة الطباعة هذه.
بالنسبة للمستخدمين، كانت الطباعة باستخدام خيوط مرنة، في ذلك الوقت، بمثابة ألم في مؤخرتهم.كان الألم ناتجًا عن العديد من العوامل التي تمحورت حول حقيقة واحدة شائعة وهي أن هذه المواد ناعمة جدًا.
إن نعومة مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة جعلت طباعتها باستخدام أي طابعة محفوفة بالمخاطر، وبدلاً من ذلك، كنت بحاجة إلى شيء موثوق به حقًا.
واجهت معظم الطابعات في ذلك الوقت مشكلة دفع تأثير السلسلة، لذلك كلما دفعت شيئًا ما في ذلك الوقت دون أي صلابة عبر فوهة، فإنه ينحني ويلتوي ويتقاتل ضده.
يمكن لأي شخص على دراية بسكب الخيط في إبرة خياطة أي نوع من القماش أن يرتبط بهذه الظاهرة.
بصرف النظر عن مشكلة تأثير الدفع، كان تصنيع خيوط أكثر ليونة مثل TPE مهمة شاقة للغاية، خاصة مع التفاوتات الجيدة.
إذا كنت تفكر في ضعف التحمل وبدء التصنيع، فهناك احتمالات أن يخضع الفتيل الذي قمت بتصنيعه لعملية تفصيل وتشويش وبثق سيئة.
لكن الأمور تغيرت، حالياً، هناك مجموعة من الخيوط الناعمة، حتى أن بعضها يتمتع بخصائص مرنة ومستويات متفاوتة من النعومة.بعض الأمثلة على ذلك هي PLA، وTPU، وTPE.
صلابة الشاطئ
يعد هذا معيارًا شائعًا قد تراه عندما يذكر مصنعو الخيوط بجانب اسم مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بهم.
يتم تعريف صلابة الشاطئ على أنها مقياس مقاومة كل مادة للمسافة البادئة.
تم اختراع هذا المقياس في الماضي عندما لم يكن للناس أي مرجع أثناء الحديث عن صلابة أي مادة.
لذلك، قبل اختراع صلابة شور، كان على الناس استخدام تجاربهم للآخرين لشرح صلابة أي مادة قاموا باختبارها، بدلاً من ذكر رقم.
يصبح هذا المقياس عاملاً مهمًا عند النظر في مادة القالب التي يجب اختيارها لتصنيع جزء من النموذج الأولي الوظيفي.
لذلك، على سبيل المثال، عندما ترغب في الاختيار بين نوعين من المطاط لصنع قالب من راقصة الباليه الدائمة، فإن صلابة الشاطئ ستخبرك أن يكون لديك مطاط ذو صلابة قصيرة 70 A أقل فائدة من المطاط مع صلابة شاطئ 30 A.
عادةً، أثناء التعامل مع الخيوط، ستعرف أن صلابة الشاطئ الموصى بها للمواد المرنة تتراوح في أي مكان من 100 أمبير إلى 75 أمبير.
حيث من الواضح أن مادة الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة التي تبلغ صلابة الشاطئ 100 أمبير ستكون أصعب من تلك التي تحتوي على 75 أمبير.
ما الذي يجب مراعاته عند شراء خيوط مرنة؟
هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها عند شراء أي خيوط، وليس فقط تلك المرنة.
يجب أن تبدأ من نقطة مركزية تعتبر الأكثر أهمية بالنسبة لك، مثل جودة المواد التي ستؤدي إلى جزء جميل المظهر من النموذج الأولي الوظيفي.
ثم يجب أن تفكر في الموثوقية في سلسلة التوريد، أي أن المواد التي تستخدمها مرة واحدة للطباعة ثلاثية الأبعاد يجب أن تكون متاحة بشكل مستمر، وإلا فسينتهي بك الأمر باستخدام أي نهاية محدودة لمواد الطباعة ثلاثية الأبعاد.
بعد التفكير في هذه العوامل، يجب أن تفكر في المرونة العالية ومجموعة واسعة من الألوان.لأنه لن تكون كل مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة متاحة باللون الذي ترغب في شرائها به.
بعد الأخذ في الاعتبار كل هذه العوامل، يمكنك مراعاة خدمة عملاء الشركة وسعرها مقارنة بالشركات الأخرى في السوق.
سنقوم الآن بإدراج بعض المواد التي يمكنك اختيارها لطباعة جزء مرن أو نموذج أولي وظيفي.
قائمة مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة
تتميز جميع المواد المذكورة أدناه ببعض الخصائص الأساسية مثل أنها جميعها مرنة وناعمة بطبيعتها.تتمتع المواد بمقاومة ممتازة للتعب وخصائص كهربائية جيدة.
لديهم تخميد اهتزاز غير عادي وقوة تأثير.تظهر هذه المواد مقاومة للمواد الكيميائية والطقس، ولديها مقاومة جيدة للتمزق والتآكل.
جميعها قابلة لإعادة التدوير ولها قدرة جيدة على امتصاص الصدمات.
متطلبات الطابعة للطباعة بمواد الطباعة المرنة ثلاثية الأبعاد
هناك بعض المعتقدات القياسية التي يجب عليك ضبط طابعتك عليها قبل الطباعة باستخدام هذه المواد.
يجب أن يتراوح نطاق درجة حرارة الطارد لطابعتك بين 210 و260 درجة مئوية، في حين يجب أن يتراوح نطاق درجة حرارة السرير من درجة الحرارة المحيطة إلى 110 درجة مئوية اعتمادًا على درجة حرارة التزجج للمادة التي ترغب في طباعتها.
يمكن أن تتراوح سرعة الطباعة الموصى بها أثناء الطباعة باستخدام مواد مرنة من خمسة ملليمترات في الثانية إلى ثلاثين ملليمترًا في الثانية.
يجب أن يكون نظام الطارد الخاص بالطابعة ثلاثية الأبعاد عبارة عن محرك مباشر ويوصى بأن يكون لديك مروحة تبريد للمعالجة اللاحقة بشكل أسرع للأجزاء والنماذج الأولية الوظيفية التي تقوم بتصنيعها.
التحديات أثناء الطباعة بهذه المواد
وبالطبع هناك بعض النقاط التي يجب الاهتمام بها قبل الطباعة بهذه المواد نظراً للصعوبات التي واجهها المستخدمون سابقاً.
- من المعروف أن اللدائن البلاستيكية الحرارية يتم التعامل معها بشكل سيء بواسطة أجهزة بثق الطابعة.
- إنها تمتص الرطوبة، لذا توقع أن يظهر حجم الطباعة إذا لم يتم تخزين الفتيل بشكل صحيح.
- تعتبر اللدائن البلاستيكية الحرارية حساسة للحركات السريعة، لذا قد تنثني عند دفعها عبر الطارد.
تي بي يو
يرمز TPU إلى مادة البولي يوريثين البلاستيكية الحرارية.إنها تحظى بشعبية كبيرة في السوق، لذا، أثناء شراء خيوط مرنة، هناك احتمالات كبيرة أن تكون هذه المادة هي ما قد تواجهه غالبًا مقارنة بالخيوط الأخرى.
وهي مشهورة في السوق لإظهار صلابة أكبر وإمكانية البثق بسهولة أكبر من الخيوط الأخرى.
هذه المواد لديها قوة لائقة ومتانة عالية.لديها نطاق مرن عالي يتراوح بين 600 إلى 700 بالمائة.
تتراوح صلابة هذه المادة من 60 أمبير إلى 55 درجة. وتتميز بقابلية طباعة ممتازة وشبه شفافة.
مقاومته الكيميائية للشحوم والزيوت الطبيعية تجعله أكثر ملاءمة للاستخدام مع الطابعات ثلاثية الأبعاد.هذه المواد لديها مقاومة عالية للتآكل.
يُنصح بالحفاظ على نطاق درجة حرارة طابعتك بين 210 إلى 230 درجة مئوية والسرير بين درجة حرارة غير مدفأة إلى 60 درجة مئوية أثناء الطباعة باستخدام مادة TPU.
يجب أن تتراوح سرعة الطباعة كما ذكرنا أعلاه بين خمسة وثلاثين ملم في الثانية، أما بالنسبة لالتصاق السرير فينصح باستخدام شريط كابتون أو شريط الرسام.
يجب أن يكون الطارد عبارة عن محرك مباشر ولا يوصى باستخدام مروحة التبريد على الأقل للطبقات الأولى من هذه الطابعة.
TPC
إنهم يرمزون إلى كوبوليستر لدن بالحرارة.كيميائيًا، فهي عبارة عن استرات بولي إيثر تحتوي على تسلسل طول عشوائي متناوب إما من الجليكولات ذات السلسلة الطويلة أو القصيرة.
الأجزاء الصلبة من هذا الجزء عبارة عن وحدات إستر قصيرة السلسلة، في حين أن الأجزاء الناعمة عادة ما تكون عبارة عن بولي إيثرات أليفاتية وجليكول بوليستر.
نظرًا لأن مادة الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة هذه تعتبر مادة من الدرجة الهندسية، فهي ليست شيئًا قد تراه كثيرًا مثل مادة TPU.
يتمتع TPC بكثافة منخفضة مع نطاق مرن يتراوح من 300 إلى 350 بالمائة.تتراوح صلابته على الشاطئ من 40 إلى 72 د.
يُظهر TPC مقاومة جيدة للمواد الكيميائية وقوة عالية مع ثبات حراري جيد ومقاومة لدرجة الحرارة.
أثناء الطباعة باستخدام TPC، يُنصح بالحفاظ على درجة الحرارة في نطاق 220 إلى 260 درجة مئوية، ودرجة حرارة السرير في نطاق 90 إلى 110 درجة مئوية، ونطاق سرعة الطباعة مثل TPU.
TPA
إن البوليمر الكيميائي المكون من TPE والنايلون المسمى بولياميد اللدائن الحرارية هو مزيج من الملمس الناعم واللامع الذي يأتي من النايلون والمرونة التي تعد نعمة من TPE.
يتمتع بمرونة ومرونة عالية في حدود 370 و497 بالمائة، مع صلابة شور في نطاق 75 و63 أمبير.
إنها متينة بشكل استثنائي وتظهر إمكانية الطباعة بنفس مستوى TPC.لديها مقاومة جيدة للحرارة وكذلك التصاق الطبقة.
يجب أن تكون درجة حرارة الطارد للطابعة أثناء طباعة هذه المادة في حدود 220 إلى 230 درجة مئوية، في حين يجب أن تكون درجة حرارة السرير في حدود 30 إلى 60 درجة مئوية.
يمكن أن تكون سرعة الطباعة الخاصة بطابعتك هي نفسها الموصى بها أثناء طباعة TPU وTPC.
يجب أن يكون التصاق سطح الطابعة قائمًا على PVA ويمكن أن يكون نظام الطارد عبارة عن محرك مباشر بالإضافة إلى نظام Bowden.
وقت النشر: 10 يوليو 2023