Miękkie włókno elastyczne PLA 101
Jednym z głównych atutów drukowania 3D jest jego elastyczność – dosłownie i w przenośni. Jeśli masz niszowe wymagania materiałowe, są szanse, że znajdziesz dla niego filament. Na przykład elastyczność może być pożądana w modelach, aby między innymi zwiększyć trwałość lub łatwość użytkowania.
Większość elastycznych włókien jest wykonana z polimeru twardego plastiku i gumy, zwanego elastomerami termoplastycznymi. Elastyczność materiału zależy od stosunku tych dwóch związków. Możliwe jest więc drukowanie obiektów, które są całkowicie plastyczne, ale odskakują jak gumka, aż do przedmiotów, takich jak opony samochodowe, które zginają się pod naciskiem, ale poza tym zachowują stabilny kształt.
Istnieje kilka rodzajów elastycznych filamentów, wszystkie o własnych właściwościach i mocach:
- TPE : skrót od termoplastycznego elastomeru, TPE jest często używany jako ogólne określenie elastycznego włókna, ponieważ obejmuje szeroki zakres elastycznych materiałów.
- TPU : skrót od termoplastycznego polietylenu, TPU jest nieco sztywniejszy niż TPE, co ułatwia drukowanie przy użyciu typowych wytłaczarek.
- TPC : Włókno poliestrowe częściowo wykonane z bio-olejów. Włókno to może bardzo łatwo wygiąć się w wytłaczarce, więc musisz drukować go bardzo powoli, aby uniknąć wypaczenia.
- PCTPE: skrót od plastyfikowanego kopolamidu TPE. Oznacza to, że ten elastyczny filament zawiera nylon w swojej mieszance, co zwiększa wytrzymałość materiału, kosztem elastyczności TPE.
- Miękki PLA : jest to elastyczny wariant biopolimerowego kwasu polimlekowego (powszechnie znany jako PLA), jednego z najczęstszych filamentów do drukowania 3D. Czytaj dalej, aby odkryć jego niesamowite właściwości!
Wskazówki dotyczące drukowania
Elastyczne filamenty doskonale tłumią uderzenia i wibracje, mają długi okres trwałości i są wyjątkowo trwałe, ale są trudniejsze do wydrukowania niż filamenty ze sztywniejszymi materiałami podstawowymi.
Możesz zwiększyć swoje szanse na dobry, elastyczny druk za pomocą ekstrudera z bezpośrednim napędem, dzięki czemu odległość między przekładnią napędową a strefą topienia jest możliwie najkrótsza w drukarce. Ułatwia to przemieszczanie się elastycznego filamentu przez drukarkę bez zwijania się.
Alternatywnie, jeśli naprawdę nie ufasz swojej drukarce (lub jej nie masz), możesz także skorzystać z usługi drukowania 3D i czerpać korzyści z profesjonalnych usług.
SOFT PLACo to jest?
Jak wspomniano powyżej, miękki PLA jest specjalnym rodzajem filamentu do drukowania 3D PLA. Jest wykonany z naturalnych materiałów, takich jak skrobia kukurydziana, korzenie tapioki lub trzcina cukrowa. Granulki tych materiałów topi się w ciecz, która jest kształtowana, suszona i utwardzana w długi, cienki filament i nawijana na szpulę do drukowania 3D.
Miękki PLA jest traktowany dodatkowymi chemikaliami, aby usunąć większość naturalnej kruchości zwykłego PLA. Po dodaniu tych chemikaliów PLA zyskuje właściwości gumy. Jest w stanie wytrzymać manipulacje na swoim kształcie po przyłożeniu nacisku, a po zdjęciu nacisku powraca do pierwotnego kształtu.
Miękki PLA zachowuje również zdolność gumy do pochłaniania wibracji i uderzeń. Jest przydatny w przypadku przedmiotów takich jak opony, które muszą zachować swój kształt do działania, ale są stale narażone na naciski, które mogłyby złamać lub uszkodzić materiał.
Poniżej podzielimy cechy miękkiego PLA na zalety i wady, a następnie zobaczymy, jak to się ma do filamentu TPU.
SOFT PLAPlusy
Zalety miękkiego PLA w porównaniu do zwykłego PLA obejmują:
- Ergonomia: Ze względu na wyjątkowe połączenie sprężystości i twardości, miękki PLA stanowi doskonały ergonomiczny materiał. Przedmioty takie jak uchwyty na długopisy, wstawki podeszwy buta i wiele innych są głównymi kandydatami na miękkie PLA.
- Niski ślad węglowy: miękki PLA zużywa więcej chemikaliów niż zwykłe włókna PLA, a to sprawia, że miękki PLA jest elastyczny, ale jego ślad węglowy pozostaje niższy niż w przypadku każdego innego elastycznego filamentu, jaki można znaleźć. Ponadto w wielu przypadkach miękki PLA pozostanie biodegradowalny, podobnie jak PLA.
- Trwałość i elastyczność: Główną atrakcją miękkiego PLA jest oczywiście jego elastyczność. Jest to szczególnie istotne jako dodatkowa cecha filamentu PLA, ponieważ PLA tworzy bardzo kruchy produkt końcowy. Ci, którzy chcą wykorzystać mocne strony PLA, mogą teraz skorzystać z miękkiego PLA dla przedmiotów, które wcześniej nie były drukowane przy użyciu PLA, takich jak opony, osłony telefonów komórkowych i inne rzeczy, które muszą być mocne, ale elastyczne.
- Tłumienie wibracji: Ze względu na połączenie elastyczności, wytrzymałości i trwałości miękki PLA tworzy dobre elementy tłumiące. To sprawia, że stanowi świetną osłonę dla części maszyn, które pochłaniają dużo ruchu od otaczających je elementów.
Miękkie PLA wady
Największym wyzwaniem podczas korzystania z miękkiego filamentu PLA jest nauczenie się, co działa, a co nie, aby zrobić to, co chcesz. Ma kilka wad, które wynikają również bezpośrednio z jego dodatkowych właściwości elastyczych:
- Trudność drukowania: Główną wadą stosowania miękkiego PLA jest to, że jest podatny na działanie podczas rzeczywistego procesu drukowania 3D. Te same cechy, które sprawiają, że jest elastyczny, usuwają wiele naprężeń, których włókna potrzebują, aby przejść przez wytłaczarkę, zachowując przy tym swój sznurkowy kształt. Zatem miękki PLA ma skłonność do zatykania się, bulgotania i zlepiania się razem w dyszy, a jednocześnie jest wyjątkowo przyczepny, ale bezkształtny po skierowaniu na podłoże drukarskie. Utrudnia to „kierowanie” miękkiego filamentu PLA do pożądanego kształtu. Istnieje jednak wiele porad i samouczków online, które pomagają zwalczyć te tendencje. Najbardziej pomocnym z nich jest spowolnienie prędkości drukowania, co daje miękkiemu PLA cięższe prowadzenie, którego potrzebuje podczas kształtowania warstw obiektu.
- Specjalny sprzęt: Istnieje również wiele dodatkowych narzędzi, które pomagają w miękkim PLA i innych elastycznych filamentach, takich jak wytłaczarka z napędem bezpośrednim. Ekstruder z napędem bezpośrednim sprawia, że droga filamentu od wejścia do podajnika do drukarki jest możliwie najkrótsza, co pomaga powstrzymać miękki PLA przed zaczepieniem o zakręty podczas wychodzenia. Możesz także kupić określone rodzaje płynów adhezyjnych, które utrzymują obszar drukowania na miękkim PLA podczas drukowania.
- Słaby materiał nośny: Ze względu na swoją elastyczność miękki PLA nie jest dobrym filamentem nośnym. Jeśli masz projekt obiektu, który ma wiele luk lub zwisów, będziesz potrzebował sztywniejszego materiału. Obiekty z nieprzerwanymi płaszczyznami działają najlepiej podczas drukowania z miękkim PLA.
Miękki PLA w porównaniu z TPU
Miękkie PLA i TPU mają ze sobą wiele wspólnego, ale istnieje kilka znaczących różnic:
- Sztywność: TPU jest nieco sztywniejszy niż miękki PLA. W oparciu o znormalizowaną skalę sztywności Shore’a , TPU mierzy 94A – 95A, co stanowi kilka stopni powyżej średniego pomiaru 92A dla miękkiego PLA. Nie musi to być duża różnica, ale łatwiej jest pracować z TPU.
- Bezpieczeństwo żywności: Miękki PLA jest bezpieczny dla żywności. Jego składniki biologiczne sprawiają, że można go bezpiecznie stosować do pojemników na żywność i przyborów kuchennych. To również sprawia, że jest to dobry wybór dla obiektów drukowanych w 3D, które nieuchronnie dotykają lub wpadają do czyichś ust, jak zabawki dla małych dzieci. Nie oznacza to oczywiście, że samo spożywanie miękkiego PLA jest bezpieczne, ale idealnie nadaje się do kontaktu z jadalnymi przedmiotami (o ile podejmujesz niezbędne środki ostrożności po obróbce). Z drugiej strony TPU to kanapka chemiczna, której należy unikać.
- Odporność na ścieranie: TPU ma wyższą odporność na ścieranie. Ponieważ jest nieco bardziej sztywny, obiekty TPU mogą wytrzymać bardziej powtarzalny kontakt niż te wykonane z miękkiego PLA. To sprawia, że TPU jest lepszy do rzeczy takich jak części maszyn.
- Elastyczność: miękki PLA jest bardziej elastyczny. Jeśli potrzebujesz elastycznego filamentu do drukowania czegokolwiek do noszenia, miękki PLA jest najlepszym rozwiązaniem. Jego bardziej miękkie właściwości ułatwiają odkształcanie dzięki naturalnym ruchom, na przykład talii w pasie, dzięki czemu nie pęka, gdy tylko się pochylisz.
Chcesz dać szansę miękkiemu PLA? Zalecamy wypróbowanie miękkiego PLA MatterHackers .
(Źródło zdjęcia wiodącego: Casual Collisions / YouTube )
Źródło informacji: https://all3dp.com
