近年来,柔性3D打印材料因其良好的延展性、抗冲击性和耐磨性,正在成为工业制造、医疗、消费电子等领域的重要材料选择。“桌面工业化”进程的不断加快,也将进一步推动分布式制造和个性化生产的普及,同时加速柔性3D打印材料在人们的生产生活中的应用发展。
eSUN易生在柔性材料领域的布局包括丰富的TPU材料、TPE材料,如TPU-95A、TPU-90A、TPU-87A、TPU-85A、TPE-83A、TPU-64D、TPU-HS(快速抑菌)、TPU-LW(TPU轻质)、TPU-Temp Color Change(TPU温变)等。
柔性3D打印材料应用 柔性3D打印材料可广泛应用于医疗与康复、工业制造、消费电子、时尚穿戴等相关领域。
1.定制假肢与矫形器
3D打印的定制化优势,使其尤其适合医疗与康复领域应用。利用TPU材料打印的假肢、假肢内衬或鞋垫等,可以较好地贴合人体曲线,不仅具备较好的弹性,且触感较为舒适,适合用户穿戴。TPU材料制造动态矫形器,通过可变刚度结构3D打印实现康复进程中的力学性能智能适配。
2.工业制造:减震组件与密封件
在工业制造领域,柔性3D打印材料可应用于生产减震垫、密封环和防护罩等。举例来说,在智能机器人领域,使用较软的TPU材料打印的仿生触手,弯曲曲率半径<2mm,抓取力0.1-5N精密可控,表面微结构实现防滑系数μ>1.2。另外,柔性材料也可以用于批量生产柔性夹具、工业密封件等。
3.消费电子:耐冲击保护壳与柔性配件
基于TPU材料的柔韧性能和抗冲击性,其可广泛应用于定制生产柔性保护壳和抗冲击部件。举例来说,eSUN易生美国客户使用TPU材料制作电动独轮车的支撑和护具,使用时除了有一定的硬度外,还能保持舒适性。另外还能打印一些零部件,固定在电动车的保险杠上,碰撞时可提供缓冲,减少或避免保险杠受损和人员受伤。
4.时尚与鞋类:个性化鞋底与运动鞋
3D打印在时尚与穿戴领域的发展进程正逐步加快,利用柔性3D打印技术,用户可以制作运动鞋、拖鞋、背包、衣服以及手环表带等。以鞋类应用为例,通过3D打印技术打造高性能跑鞋,其蜂窝状结构既增强了回弹性,又降低了整体重量。
eSUN柔性3D打印材料新品
近日,eSUN易生将上线TPU-90A、TPU-85A、TPU-64D等三款新品材料。以上三款材料都具备较好的耐用性和耐磨性,可广泛应用于减震和软支撑相关模型,也支持拓竹H2D等设备的软、硬材料的复合快速制造。
1.TPU-90A
TPU-90A兼具柔韧触感以及高硬度,耐用性和耐磨性出色,非常适合鞋材以及轮胎等需要柔韧性和强度并存的功能件。
2.TPU-85A
TPU-85A相比TPU-95A、TPU-90A来说更为柔软,适合打印减震用的模型或零部件,比如保护套、缓冲件等。
△·应用示例:网球拍减震器
3.TPU-64D
eSUN易生TPU-64D通过采用特殊的改性方法,降低了材料加工温度,提高了低温塑化效果和表面顺滑性。其具备较高的硬度,在打印过程中,对打印温度要求更低,提高了材料可打印性。
在实际应用中,TPU-64D也可以应用于鞋材或缓冲防护部件。采用TPU-64D打造运动鞋底,其耐磨性超越传统橡胶300%,抗冲击性能也能满足高强度的场景需求,加上优化的结构设计,还可以实现减重30%。采用TPU-64D进行蜂窝-桁架复合结构3D打印的头盔结构层,能量吸收密度达35kJ/m³,较传统EPS材料提升5倍,且可设计主动散热通道,可为用户提供较好的冲击防护效果以及综合使用体验。
柔性材料打印注意事项
拓竹H2D设备的推出为柔性材料复合制造应用提供了“便捷通道”,但在具体打印方面,大家需注意以下事项:
设备方面
- 建议使用直驱挤出机(近程挤出机),硬度在85A以上的材料对喉管和挤出齿轮有一定要求,喉管不能太长,挤出机咬合要求更高。
- 喷嘴:建议使用0.4mm及以上的喷嘴。
- 打印平台:建议选用常规PEI或者玻璃平台,TPU材料底板粘附性比较好,无需设置较高底板温度。
打印参数设置
- 打印温度:200-250℃。不同硬度材料在不同打印机上的参数设置也有所差异,64D,95A等通常使用220℃的打印温度即可,温度过高则容易产生气泡;90A,85A等材料相对较软,打印温度低更难挤出,建议使用240℃左右温度进行打印。
- 流量比例:建议设置1.0-1.05,TPU材料挤出一般偏少,打印模型的壁容易分层,在打印过程中,大家可以将流量适当调高,改善壁容易分层的情况。
- 回抽:减少或者禁用回抽,柔性材料回抽太多太频繁容易在挤出齿轮处变形。
其他事项
烘干:TPU材料吸湿性较高,容易受潮,打印之前建议先进行干燥处理。
料架:针对83A,85A等柔软度较高的材料,材料放置的位置过远易导致线盘拉动困难的情况出现,在打印过程中,用户可根据实际体验优化料架摆放位置。
△软硬结合一体打印模型
柔性3D打印材料的创新与应用正在推动制造业的变革,为各行各业带来更高效、更个性化的解决方案。随着材料技术的不断突破,其应用场景将持续扩展,为未来智能制造、医疗健康及消费电子等领域带来更多可能性。
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