Druk 3D to nie tylko twarde i sztywne tworzywa sztuczne, lecz także elastyczne materiały i kompozyty o doskonałych właściwościach mechanicznych. Elementy z nich wydrukowane są giętkie, rozciągliwe i doskonale tłumią wibracje, umożliwiając tym samym stosowanie ich w najbardziej wymagających zastosowaniach. Drukowanie z elastycznych tworzyw wymaga jednak prawidłowego skonfigurowania drukarki 3D, w czym pomoże Ci nasz dzisiejszy poradnik.
Rodzaje najpopularniejszych materiałów elastycznych
Tworzywa elastyczne, znane również jako elastomery, najczęściej wykorzystywane są w technologiach druku 3D FFF/FDM. Należą do nich między innymi:
- TPU – rodzina materiałów o średniej elastyczności i wysokiej odporności na działanie środków chemicznych, a także niskiej ścieralności;
- TPE – tworzywa elastyczne o wysokiej elastyczności i bardzo dobrej odporności na działanie środków chemicznych;
- TPC – niezwykle elastyczne materiały, o niskiej sztywności, które bardzo dobrze znoszą ekspozycję na bezpośrednie działanie środków chemicznych.
Nieco rzadziej można spotkać się także z Soft PLA, czyli polilaktydem wzbogaconym specjalnymi dodatkami chemicznymi, które redukują jego łamliwość i zapewniają mu wysoki stopień elastyczności.
Drukowanie z materiałów elastycznych od niedawna możliwe jest także przy użyciu żywic światłoutwardzalnych w technologii SLA/DLP. Pozwala to na połączenie zalet tradycyjnych elastomerów z precyzją drukarek żywicznych.
Elastyczne żywice światłoutwardzalne świetnie sprawdzają się do małoseryjnej produkcji elementów, w których kluczową rolę odgrywa zgodność z wymiarami technicznymi. Dlatego też nadają się do produkcji osprzętu robotów przemysłowych oraz tworzenia modeli anatomicznych.
Co można drukować z elastycznych materiałów?
Możliwości zastosowania elastycznych materiałów są praktycznie nieograniczone, dlatego też stosuje się je w wielu różnych gałęziach przemysłu. Przy ich pomocy można między innymi wydrukować:
- osprzęt do ramion robotów przemysłowych;
- amortyzatory, sprężyny, a także tłumiki drgań;
- koła, opony oraz zderzaki do zdalnie sterowanych pojazdów;
- części zamienne wymagające wysokiej odporności na odkształcanie;
- elementy protez medycznych;
- ochraniacze zębów (szczęki bokserskie);
- formy odlewnicze oraz spożywcze;
- uszczelki oraz ochronne etui;
- przyssawki;
- rękojeści do narzędzi;
- pasy napędowe;
- odbojniki;
- bransoletki oraz elementy biżuterii;
- pomoce naukowe.
Druk 3D z elastycznych materiałów doskonale nadaje się także do szybkiego prototypowania. Przy jego pomocy można drukować podeszwy butów, prototypy części, a także elementy różnego rodzaju sensorów.
Jak drukować z materiałów elastycznych?
Zasadniczo im bardziej elastyczny jest dany materiał, tym trudniej się z niego drukuje. Dotyczy to w szczególności drukarek 3D pracujących w technologii FFF/FDM, chociaż żywice światłoutwardzalne również mogą przysporzyć nieco problemów.
Drukowanie z elastycznych filamentów w technologii FFF/FDM
Głównym problemem związanym z drukiem przy pomocy elastycznych materiałów jest ich tendencja do niekontrolowanego skręcania i podwijania się. Dlatego też niezwykle ważne jest odpowiednie skalibrowanie retrakcji, czyli parametru odpowiadającego za cofanie filamentu podczas zmiany położenia głowicy drukującej.
Retrakcja powinna być jak najmniejsza, by zminimalizować ryzyko podwinięcia się filamentu pomiędzy ekstruderem a głowicą drukującą. Szczególnie dotyczy to drukarek 3D wyposażonych w ekstruder Bowdena, ale problem ten czasami potrafi pojawić się w urządzeniach z systemem direct drive. Retrakcji nie można jednak wyłączyć całkowicie, ponieważ powoduje to wystąpienie zjawiska nitkowania, czyli stringing’u.
Dobrze jest także zmniejszyć prędkość druku 3D – im bardziej elastyczny materiał, tym powinna być ona mniejsza. Bezpieczny zakres to około 10 – 20 mm/s w przypadku drukarek z ekstruderem Bowdena oraz 30 – 50 mm/s dla systemów direct drive.
Warto także zadbać o dobre ułożenie i jak najmniejsze naprężenie podawanego filamentu. Szpula z materiałem powinna obracać się swobodnie, ponieważ w przeciwnym wypadku ekstruder może mieć problem z podaniem właściwej ilości materiału do głowicy drukującej.
Ostatnią kwestią, na jaką należy zwrócić uwagę, jest poziom wilgotności materiału. Elastyczne filamenty są szczególnie narażone na zawilgocenie, w związku z czym powinny być przechowywane w szczelnych pojemnikach. Jeśli jednak dojdzie do zawilgocenia materiału, o czym będą świadczyć problemy z ekstruzją oraz charakterystyczne bąbelki na drukowanych elementach czy „strzelanie” dochodzące z głowicy drukującej, to w celu przywrócenia parametrów filamentu niezbędne będzie jego dokładne osuszenie.
Drukowanie z elastycznych żywic w technologii SLA/DLP
Zasadniczo elastyczne żywice światłoutwardzalne nie powodują większych problemów podczas drukowania. Jednak, aby uzyskać maksymalną jakość gotowych elementów, producenci materiałów elastycznych zalecają drukowanie ich pod kątem wynoszącym około 45° względem podłoża drukarki 3D.
Bardzo ważne jest także prawidłowe rozmieszczenie struktur wspierających. Supporty powinny być rozmieszczone dużo gęściej niż w przypadku tradycyjnych żywić światłoutwardzalnych. Zaleca się też, by znajdowały się od siebie nie dalej niż 20 mm.
Po zakończeniu druku wytworzony element powinien zostać dokładnie oczyszczony z resztek żywicy. Można robić to ręcznie lub użyć specjalnej myjki. Warto również dodatkowo utwardzić wydruk przy pomocy komory UV.
Jesteś zainteresowany drukiem 3D z materiałów elastycznych? Sprawdź naszą ofertę!
W get3D znajdziesz bogaty asortyment elastycznych filamentów oraz żywić światłoutwardzalnych, które pozwolą Ci zrealizować nawet najbardziej wymagające projekty. W swojej ofercie posiadamy także drukarki 3D oraz części zamienne i akcesoria pozwalające utrzymać Twój sprzęt w nienagannym stanie. Skontaktuj się z nami i dowiedz się więcej!
Musisz być Zalogowany aby napisać komentarz.