خصوصیات فیلامنت TPE انعطاف پذیر چیست؟ مواد TPE ( ترموپلاستیک الاستومر ) یک ماده انعطاف پذیر است. برای دستیابی به بهترین نتیجه ممکن هنگام پرینت سه بعدی با مواد TPE، باید نرخ خوراک را بهینه کنید. توصیه می شود در ارتفاع لایه کاهش یافته از حدود 0.1 تا 0.2 میلی متر چاپ کنید. از آنجایی که ارتفاع کمتر است، مقدار پلاستیک کمتری مورد نیاز است. این امر اکسترودر را قادر می سازد تا از نرخ تغذیه کاهش یافته استفاده کند و فشار روی فیلامنت ها را کاهش دهد.
بهترین نتایج هنگام چاپ با TPE در چاپ با سرعت پایین و ثابت مشاهده می شود. از آنجایی که TPE از خاصیت ارتجاعی بالایی برخوردار است، می تواند به این معنی باشد که هرگونه تغییر ناگهانی می تواند باعث از دست دادن کنترل در سرعت چاپ شود.
سرعت چاپ بالا می تواند منجر به فشرده شدن فیلامنت شود و منجر به گیر کردن شود. از نظر 3dRD پردازش آهسته و پیوسته بهترین رویکرد برای چاپ سه بعدی فیلامنت های TPE است.
عناوین مقاله
- مشخصات TPE
- ترکیبات TPE
- ویژگی های فیلامنت TPE
- 5 نکته برای پرینت سه بعدی با فیلامنت TPE
- سه مورد از صنایعی که از فیلامنت TPE استفاده می کنند
- بررسی و مقایسه تخصصی فیلامنت TPE
- محدودیت های پرینت سه بعدی با TPE چیست؟
- چرا از TPE در پرینت سه بعدی استفاده می شود؟
- نحوه استفاده از TPE در پرینت سه بعدی
- بهترین تنظیمات چاپ فیلامنت TPE چیست؟
- بهترین سرعت چاپ TPE چیست؟
- دمای ذوب فیلامنت TPE چقدر است؟
- آیا هنگام چاپ با TPE به روشن کردن میز گرم نیاز است؟
- ضخامت دیوار خوب برای چاپ سه بعدی TPE چیست؟
- تفاوت فیلامنت TPE با سایز فیلامنت ها
- سوالات و پاسخ ها
- سایر فیلامنت ها
خصوصیات فیلامنت TPE
| امکانات | |
| ماندگاری | بالا |
| استحکام – قدرت | بالا |
| انعطاف پذیری | خیلی بالا |
| مقاومت | |
| مقاومت در برابر سایش | بالا |
| مقاومت شیمیایی | متوسط رو به بالا |
| مقاومت در برابر خستگی | خیلی بالا |
| مقاومت آب | متوسط |
| دماها | |
| دمای نازل | 220 – 250 درجه سانتیگراد |
| میز گرم | تا 60 درجه سانتیگراد |
ترکیبات TPE
فیلامنت های چاپ سه بعدی فلکس از TPE ساخته شده اند و بنابراین دارای ویژگی های کشسانی مشابه لاستیک های متقاطع هستند در حالی که ویژگی های پردازش ترموپلاستیک ها را حفظ می کنند.
فیلامنت های انعطاف‌پذیر مختلف توسط مواد پلاستیکی مختلف که با تصفیه روغن بیرون می‌آیند ممکن می‌شوند. در طی فرآیند پالایش، نفتا با کاتالیزورها و سایر مواد شیمیایی در یک راکتور پلیمریزاسیون ترکیب می‌شود تا پلاستیک مورد نظر را ایجاد کند.
این فرآیند منجر به گلوله های پلاستیکی متشکل از TPE مانند TPU، TPC، TPA و PLA نرم (بسته به مواد شیمیایی مورد استفاده در طی پلیمریزاسیون) می شود. سپس این گلوله‌های TPE ذوب شده و اکسترود می‌شوند تا فیلامنت های انعطاف‌پذیری را تشکیل دهند تا قابلیت چاپ با پرینتر سه بعدی FDM را داشته باشند.
ویژگی های فیلامنت TPE
مقاوم در برابر پارگی
با قابلیت استفاده سنگین، در برابر پارگی، ساییدگی و ضربه زیاد مقاوم است. مواد TPE همچنین قادر به تحمل دمای 30- درجه سانتیگراد و تا 140 درجه سانتیگراد هستند.
برای کسب و کارهایی که به دنبال بهبود روش کار و بهبود تأثیر بر محیط زیست هستند، الاستومر ترموپلاستیک یک ماده خاص خوب است زیرا قابل بازیافت است.
نقاط ضعف فیلامنت TPE
چاپ TPE در مقایسه با سایر مواد فیلامنتی دشوارتر است، عمدتاً به دلیل انعطاف پذیری آن.
نقاط قوت فیلامنت های TPE
✓ بسیار انعطاف پذیر
✓ مقاومت های خوب
5 نکته برای پرینت سه بعدی با فیلامنت TPE
استفاده از TPE به عنوان یک ماده پرینت سه بعدی طیف گسترده ای از مزایا را ارائه می دهد، اما برخی از مسائل وجود دارد که قبل از چاپ با مواد باید در نظر گرفته شود.
فیلامنت بیش از حد می تواند طیف گسترده ای از مشکلات را ایجاد کند. به عنوان مثال، می تواند منجر به افزایش فشار بر روی چرخ دنده محرک شود، که سپس باعث می شود فیلامنت بیشتری وارد شود.
اصطکاک بیش از حد قبل و بعد از چرخ دنده محرک می تواند مشکلاتی ایجاد کند. بنابراین هنگام چاپ با الاستومر ترموپلاستیک، مهم است که به یاد داشته باشید که برای به دست آوردن یک نتیجه موفقیت آمیز، الزاماتی وجود دارد که باید رعایت شوند.
1. سرعت چاپ کند و ثابت
همانطور که گفته شد، هر چه سرعت چاپ کمتر باشد، نتیجه بهتری حاصل می شود. بنابراین، چاپ با سرعت 35 میلی‌متر بر ثانیه یا کمتر، نتایج بهتری را ارائه می‌کند. استفاده از میز گرم الزامی نیست. هنگام استفاده از میز گرم شده، دما را بالاتر از 60 درجه سانتیگراد قرار ندهید زیرا این امر بر چسبندگی تأثیر منفی می گذارد.
2. از استفاده از رافت خودداری کنید و از تلرانس منفی استفاده کنید
هنگام پرینت سه بعدی با مواد TPE، اجتناب از استفاده از قایق مهم است. زیرا لایه های پایه قایق اغلب دارای نرخ اکستروژن افزایش یافته ای هستند و این می تواند منجر به مشکلات بالقوه شود.
با توجه به پرینت های سه بعدی که در آن محصول نهایی باید روی شی دیگری قرار گیرد، باید از یک تلرانس منفی بین قطعات استفاده شود. این اطمینان حاصل می کند که قسمت انعطاف پذیر توانایی کشش روی جسم دیگر را دارد تا محکم بشود.
3. فاصله را کوتاه کنید
اگر بین چرخ دنده محرک اکسترودر و سوراخ ورودی هاتند فاصله وجود داشته باشد، فیلامنت می تواند کمانش کند. اگر این اتفاق بیفتد، فیلامنت به دنبال راه دیگری برای خروج خواهد بود. در صورت عدم مراقبت می تواند باعث به اصطلاح لانه پرنده یا اسپاگتی شود و در نتیجه منجر به خرابکاری شود.توصیه 3dRD:
برای تجربه بهترین نتایج، فاصله بین چرخ دنده محرک و منطقه مذاب هات اند نباید خیلی طولانی باشد.
این تضمین می کند که فیلامنت می تواند به طور موثر به نازل تغذیه شود. حتی مهمتر از آن این است که باید تلرانس های محکمی در طول مسیری که فیلامنت طی می کند وجود داشته باشد تا از پیچ خوردگی و پیچ خوردگی جلوگیری شود.
4. سازگار با هر دو نوع اکسترودر دایرکت و باودِن
هنگام استفاده از TPE می توان با استفاده از اکسترودرهای نوع Bowden و اکسترودرهای مستقیم درایو به نتایج خوبی دست یافت. هنگام جابجایی بین مواد، پاکسازی کامل قبل از چاپ سه بعدی بسیار مهم است.
5. قرار دادن قرقره
تغییر دادن قرقره مواد می تواند تفاوت زیادی ایجاد کند. به طور طبیعی، اکسترودر فیلامنت را به داخل نازل می کشد و در نتیجه قرقره فیلامنت ای که روی چاپگر سه بعدی شما نصب می شود تا مقدار کمی پلاستیک را باز کند.
با این حال، خاصیت ارتجاعی فیلامنت TPE به این معنی است که فیلامنت زمانی که توسط اکسترودر به داخل کشیده می‌شود، کشیده می‌شود. بنابراین، سعی کنید قرقره را در بالای چاپگر نصب کنید تا فیلامنت به سمت پایین باز شود که می تواند منجر به کاهش سطح مقاومت شود.
درباره طریقه تمیز کردن میز گرم پرینتر بیشتر بدانید.
سه مورد از صنایعی که از فیلامنت TPE استفاده می کنند
فیلامنت TPE انعطاف پذیر است. در نتیجه زمانی که در دمای اتاق هستند می توان آن را تا دو برابر طول آنها کشید. پس از کشیده شدن مواد به اندازه اولیه خود باز می گردد. به همین دلیل در حال حاضر بیشتر در فرآیند چاپ سه بعدی استفاده می شود. در واقع، اکنون این ماده ای است که به دلیل فواید و کاربردهای گسترده، جایگزین لاستیک های سنتی شده است. صنایع مختلفی وجود دارند که از الاستومر ترموپلاستیک استفاده می‌کنند، زیرا ویژگی‌های آن مزایای بسیاری را برای آنها به همراه دارد. استفاده از پرینتر سه بعدی به جای ماشینکاری در شرکت کوئیک پارتز را مطالعه کنید.
دستکش تماس با مواد غذایی TPE
فیلامنت مورد تایید تماس با غذا است. بنابراین اغلب در قاشق های کودک و فواره های فنجان کودک نوپا یافت می شود. این به این دلیل است که عاری از مواد شیمیایی نگران کننده است.
پزشکی و بهداشت و درمان
در نتیجه قوانین بالای ایمنی در این صنعت، مواد TPE انتخاب مناسبی است. با توجه به اینکه می توان آن را با استفاده از اتوکلاو و حتی اشعه گاما استریل کرد. آنها همچنین می توانند به گونه ای طراحی شوند که بتوانند با سطوح بالای خلوص و سطوح پایین مواد قابل شستشو سازگاری زیستی داشته باشند. در برخی موارد، آنها را می توان به جای لاتکس و حتی سیلیکون استفاده کرد.
صنایعی که از مهر و موم استفاده می کنند
صنایع زیادی هستند که از مهر و موم استفاده می کنند مانند صنایع دریایی و خودروسازی. به طور سنتی، حلقه های آب بندی با استفاده از لاستیک های گرماسخت ساخته شده اند. اکنون TPE امکان ایجاد آب بندی های دو جزئی را فراهم می کند که رنگی و هم قالب هستند. هنگام استفاده از مواد TPE سطح کارایی افزایش می یابد، به این معنی که آب بندی ها می توانند سریعتر از لاستیک های ترموست تولید شوند.
سیم و کابل
مواد TPE در صنایعی که از سیم و کابل، فیبر نوری و کاربردهای الکتریکی استفاده می کنند استفاده می شود. TPE طیف گسترده ای از عملکردها را ارائه می دهد، می توان آن را سفارشی کرد و برای مهندسی و نمونه سازی عالی است.
برخی از انواع استفاده از پرینتر سه بعدی را میتوانید اینجا مطالعه کنید:
بررسی و مقایسه تخصصی فیلامنت TPE
در ادامه این بخش به صورت جامع با بررسی و مقایسه تخصصی فیلامنت TPE در خدمت شما عزیزان هستیم، برای آشنایی هرچه بیشتر با این مهم در ادامه با ما همراه باشید.
مقایسه TPU در مقابل TPA در مقابل ABS
| ویژگی | TPU (فیلامنت فلکس) | TPA (فیلامنت فلکس) | ABS (فیلامنت معمولی) |
|---|---|---|---|
| استحکام – قدرت | خوب | خوب | بهترین |
| ماندگاری | بالا | بالا | بالا |
| انعطاف پذیری | بالا | بالا | حداقل |
| قابل تجزیه زیستی | آره | آره | خیر |
| قابل بازیافت | آره | خیر | آره |
| هیگروسکوپیک | آره | آره | آره |
محدودیت های چاپ سه بعدی با فلکس TPE چیست؟
با وجود مزایای بسیار، یکی از بزرگترین محدودیت های چاپ سه بعدی با فیلامنت های فلکس این است که چاپ قطعات ممکن است دشوار باشد. فیلامنت های انعطاف پذیر تمایل به گیر کردن یا گرفتگی نازل های چاپ دارند.
علاوه بر این، جمع شدن در حین چاپ ممکن است ناکافی باشد و منجر به فیلامنت و گاهی اوقات قطعات نادرست ابعادی شود. علاوه بر این، ماهیت الاستیک این فیلامنت ها می تواند باعث کمانش یا لغزش آنها در هنگام استفاده از اکسترودرهای Bowden شود.
در مقایسه با فیلامنت معمولی مانند ABS یا PLA، چاپ‌هایی که از فیلامنت های چاپ سه بعدی انعطاف‌پذیر استفاده می‌کنند، نیاز به تنظیم دقیق و بهینه‌سازی بیشتری در مرحله طراحی دارند.
چرا از فیلامنت فلکس TPE در پرینت سه بعدی استفاده می شود؟
فیلامنت های انعطاف پذیر رایج هستند زیرا چاپگرهای سه بعدی می توانند قطعات را بسیار سریعتر از سایر روش های ساخت TPE ایجاد کنند. به طور سنتی، قطعات مبتنی بر TPE از طریق قالب گیری تزریقی و اکستروژن ساخته می شوند. در حالی که این فرآیندها می توانند مقادیر زیادی از قطعات را به صورت متوالی تولید کنند، ابزار آنها گران است و اغلب به ماه ها زمان نیاز دارند.
چاپگرهای سه بعدی می توانند به سرعت نمونه های اولیه انعطاف پذیر را با کسری از هزینه ابزار ایجاد کنند. این قابلیت راه را برای ساخت قطعات کامل و سفارشی به میزان قابل توجهی سریعتر از آنچه با روش های ساخت سنتی امکان پذیر است باز می کند.
نحوه استفاده از TPE در پرینت سه بعدی
استفاده از فیلامنت های پرینت سه بعدی فلکس یک راه عالی برای ساخت سریع قطعات الاستیک است. با این حال، ماهیت انعطاف‌پذیر این فیلامنت ها، کاربران را ملزم می‌کند تا به تنظیمات پیکربندی چاپگر خود توجه زیادی داشته باشند. تنظیمات بهینه برای یک کار چاپی خاص با فیلامنت های انعطاف پذیر به مواد TPE و کاربرد قطعه بستگی دارد. در زیر برخی از پیش نیازهای کلی برای چاپ فیلامنت های TPE ذکر شده است:
- دمای بستر را بر اساس توصیه سازنده مواد تنظیم کنید.
- برای چسباندن سطح چاپ از چسب، نوار نقاش یا اسپری مو استفاده کنید.
- از اکسترودر درایو مستقیم به جای اکسترودر Bowden استفاده کنید.
- در حین چاپ از فن خنک کننده استفاده کنید.
در حالی که موارد ذکر شده در بالا مجموعه ای از اصول کلی برای چاپ با فیلامنت های فلکس هستند، هر ماده کمی متفاوت است. برخی از پروژه ها ممکن است از شما خواسته شود که از توصیه های استاندارد منحرف شوید.
ممکن است این مقاله برایتان جذاب باشد: پرینت سه بعدی چوب چگونه است؟
بهترین تنظیمات چاپ فیلامنت TPE چیست؟
جدول 2: تنظیمات پرینتر سه بعدی فلکس فیلامنت
| تنظیمات چاپگر | TPU | TPC | TPA | نرم PLA |
|---|---|---|---|---|
| دمای اکسترودر | 210-230 ℃ | 220-260 ℃ | 220-230 ℃ | 220-235 ℃ |
| دمای میزگرم | محیط -60 ℃ | 60-110 ℃ | 30-60 ℃ | 100 ℃ |
| سرعت چاپ | 5-30 میلی متر بر ثانیه | 5-30 میلی متر بر ثانیه | 5-30 میلی متر بر ثانیه | 10-30 میلی متر بر ثانیه |
چاپ اولین لایه یک کار اغلب بحرانی ترین نقطه چاپ است. هنگام چاپ با فیلامنت های انعطاف پذیر، از نوار کاپتون، نوار نقاش، یا سایر چسب ها استفاده کنید تا از چسبندگی بستر خوب از ابتدای چاپ اطمینان حاصل کنید. پس از تکمیل لایه اول، کاربران می‌توانند تنظیمات پس‌کشی را برای کمک به جلوگیری از آبریزش هات اند اکسترودر تنظیم کنند.
برای یافتن تنظیمات بهینه انقباض، کاربران ابتدا باید عقب نشینی را غیرفعال کنند تا سرعت ایده آل را بیابند، سپس فاصله انقباض را به صورت تدریجی افزایش دهند تا تنظیمات ایده آل را پیدا کنند. مراقب باشید که خیلی سریع چاپ نکنید زیرا مواد به راحتی می توانند نازل را مسدود کنند.
بهترین سرعت برای چاپ فیلامنت TPE چقدر است؟
از آنجایی که فیلامنت های انعطاف‌پذیر هنگام وارد شدن به اکسترودر مستعد خم شدن، گیر کردن و کمانش هستند، سرعت چاپ پایین‌تر می‌تواند دوست شما باشد. این مسائل می تواند باعث تاخیرهای غیر ضروری در کارهای چاپ شده و برای دقت و کیفیت ابعاد قطعه مضر باشد.
بهترین سازش بین سرعت و کیفیت معمولا بین 30-40 میلی متر بر ثانیه است. با این حال، سرعت چاپ بهینه به فیلامنتی که استفاده می شود بستگی دارد. برای ایده کلی در مورد محل تنظیم سرعت اولیه، به دستورالعمل های سازنده فیلامنت مراجعه کنید.
دمای ذوب فیلامنت TPE چقدر است؟
دمای ذوب بر اساس مواد متفاوت خواهد بود. اما به طور کلی دمای ذوب فیلامنت های فلکس بین 210-260 درجه سانتی گراد است. گرم کردن بیش از حد فیلامنت های منعطف می تواند باعث شود که آنها در حین چاپ فیلامنت شوند و از نازل بیرون بیایند. این فیلامنت باعث می شود که قطعات نامرغوب و بی کیفیت باشند.
آیا هنگام چاپ فیلامنت TPE به روشن کردن میز گرم نیاز است؟
بله، معمولاً به یک میزگرم نیاز است، اما دما به مواد و قسمت خاص بستگی دارد. برخی از فیلامنت های پرینتر سه بعدی انعطاف‌پذیر، مانند TPC، TPA، و نرم PLA به تخت‌های گرم نیاز دارند در حالی که TPU را می‌توان با یا بدون میزگرم چاپ کرد.
ضخامت دیوار خوب برای چاپ سه بعدی TPE چیست؟
فیلامنت های انعطاف‌پذیر معمولاً به دیواره‌های ضخیم‌تری نسبت به پلاستیک‌های معمولی نیاز دارند. به عنوان مثال، دیوارهای بخشی ساخته شده از TPU معمولاً باید حداقل 2.0 میلی متر ضخامت داشته باشند. اگر قصد دارید از فیلامنت های انعطاف پذیر پرینت سه بعدی استفاده کنید، دیوارهای ضخیم را در قطعات خود طراحی کنید.
چگالی دیواره خوب برای چاپ سه بعدی فلکس TPE چیست؟
دیوارهای روی قطعات پرینت سه بعدی دارای دو بخش اصلی هستند: پوسته و پرکننده. پوسته دیواره های بیرونی جامد قطعه است در حالی که پرکننده از آنچه بین سطوح بیرونی است تشکیل شده است. پر کردن اغلب به عنوان یک شبکه برای متعادل کردن استحکام سازه در برابر وزن و استفاده از مواد ساخته می شود. چگالی پر کردن می تواند به کمتر از 0٪ (توخالی) یا تا 100٪ (جامد) باشد. فیلامنت های فلکس می توانند با چنین چگالی عمل کنند، اگرچه تراکم پرکننده بالاتر باعث کاهش انعطاف پذیری کلی قطعه می شود.
تفاوت فیلامنت TPE با سایز فیلامنت ها
شاید این سوال برایتان پیش آمده باشد که دقیقا تفاوت فیلامنت TPE با سایز فیلامنت ها در چیست؟ برای دریافت پاسخ جامع و کامل این سوال در دامه با ما همراه باشید.
تفاوت بین TPE Flex و PLA در چاپ سه بعدی چیست؟
فیلامنت های انعطاف پذیر از TPE هایی تشکیل شده اند که دارای درجه بالایی از کشسانی و خواص مکانیکی، حرارتی، الکتریکی و محیطی عالی هستند. PLA یک پلاستیک سفت و محکم و با استحکام بالا است که از منابع طبیعی مانند نیشکر و ذرت به دست می آید. PLA را می توان با ترکیب پلیمر PLA با اجزای TPE به “PLA نرم” انعطاف پذیر تبدیل کرد.
تفاوت بین TPE Flex و ABS در پرینت سه بعدی چیست؟
فیلامنت های چاپ سه بعدی فلکس از TPE هایی ساخته شده اند که به طور استثنایی انعطاف پذیر هستند و خواص مکانیکی، حرارتی، الکتریکی و محیطی شگفت انگیزی دارند. ABS یک پلاستیک مبتنی بر نفت است که دارای خواص مکانیکی عالی است، کمی انعطاف پذیرتر و انعطاف پذیرتر از PLA است و یکی از ارزان ترین فیلامنت های موجود در بازار است.
سوالات و پاسخ ها
آیا TPE هیدروسکوپی است؟
بله، فیلامنت های فلکس رطوبت سنجی هستند. همه TPE ها دارای درجه بالایی از رطوبت سنجی هستند و در صورت جذب رطوبت بیش از حد، هنگام گرم شدن، می ترکند و صدای هیس می کنند. بنابراین، فیلامنت های انعطاف پذیر باید قبل از استفاده به درستی ذخیره یا خشک شوند.
آیا TPE فلکس زیست تخریب پذیر است؟
بله و خیر. برخی از فیلامنت های انعطاف پذیر مانند TPU و PLA نرم، زیست تخریب پذیر هستند و در عرض چند سال تجزیه می شوند. سایرین، مانند TPC و TPA، تجزیه نشده اند و قرن ها طول می کشد تا تجزیه شوند.
آیا فیلامنت TPE قابل بازیافت است؟
بله و خیر. برخی از فیلامنت های انعطاف‌پذیر مانند TPU و PLA نرم، قابل بازیافت هستند و می‌توانند چندین بار مورد استفاده مجدد قرار گیرند. سایر موارد مانند TPC و TPA فقط یک بار توسط چاپگر سه بعدی قابل پردازش هستند.
3dRD
شرکت صنعت سامه با نام تجاری 3dRD بزرگترین و تخصصی ترین تولیدکننده پرینترهای سه بعدی در ایران
Source: tractus3d.com xometry.com
Image sources: pinshape.com – 3dpeople.uk – alibaba.com – clevercreations.org
