3D打印解決方案和3D打印中的彈性體
彈性體作為3D打印材料已經(jīng)獲得了很大的市場(chǎng)份額,特別是在最近幾年。其中一個(gè)原因當(dāng)然是有可能定制具有彈性和柔性的產(chǎn)品–如鞋底。今天,有可能使鞋底或鞋墊完美地適應(yīng)一個(gè)人的行走和壓力狀況。跑步的舒適性、性能的提高以及對(duì)擁有真正獨(dú)特的鞋底的認(rèn)識(shí)是其結(jié)果。
使用的材料是熱塑性彈性體(TPE):這是一種塑料,在受熱時(shí)可以變形,冷卻后可以保持新的形狀。這個(gè)過(guò)程也可以重復(fù)進(jìn)行,而不會(huì)使材料失去任何特性。在3D打印中,TPE與TPU并存,是另一種具有類(lèi)似特性的塑料。
但這篇文章是關(guān)于3D打印的熱塑性彈性體。更具體地說(shuō),是關(guān)于PEBA(聚醚塊狀酰胺),一種高性能的TPE,其性能特征與3D打印有很好的兼容性。
什么是彈性體,什么是PEBA(聚醚塊狀酰胺)?
彈性體是尺寸穩(wěn)定但仍有彈性,因此可變形的塑料。當(dāng)受到壓力等作用時(shí),彈性體吸收能量并變形,但一旦壓力釋放,就會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的形狀。在分子層面上,彈性體由眾多糾纏在一起的聚合物鏈組成,它們沿著機(jī)械力的方向擴(kuò)展。這使得材料被拉伸或拉長(zhǎng)。當(dāng)力停止作用時(shí),聚合物鏈又恢復(fù)到原來(lái)的糾纏形式。
熱塑性彈性體對(duì)3D打印特別有意思。聚醚塊狀酰胺(PEBA)材料就是其中之一。這是由贏創(chuàng)開(kāi)發(fā)的一種塑料,由于其高彈性和強(qiáng)度,非常適用于基于粉末的3D打印。
為什么彈性體PEBA適合作為3D打印的材料?
PEBA材料的特性,就像TPU一樣,使它對(duì)3D打印很感興趣。它有很高的彈性和強(qiáng)度,在3D打印的形式下也顯示出很好的耐化學(xué)性。由于它是一種白色粉末,可以很容易地用粉末技術(shù)進(jìn)行加工。用PEBA進(jìn)行3D打印,可以采用選擇性激光燒結(jié),可以生產(chǎn)非常精確和穩(wěn)定的部件,而高速燒結(jié)的特點(diǎn)也是高精度和高生產(chǎn)率。在下面了解更多關(guān)于PEBA的3D打印機(jī)。
PEBA適用于哪些3D打印應(yīng)用?
從體育產(chǎn)業(yè)到醫(yī)療技術(shù)和汽車(chē)工業(yè) – PEBA被用于所有這些領(lǐng)域。在體育行業(yè),PEBA可用于3D打印TPU鞋底、中底和鞋墊,特別是。3D打印的幾何自由度允許完全自由設(shè)計(jì)。這意味著鞋底可以通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化和晶格結(jié)構(gòu),以節(jié)省材料和功能優(yōu)化的方式適應(yīng)個(gè)人的腳型。在這種情況下,PEBA的其他積極特性是它對(duì)永久應(yīng)力的抵抗力,以及PEBA有一個(gè)非常寬的溫度窗口,即-40°到90°C,在這個(gè)溫度窗口中它不會(huì)失去任何材料特性。
在汽車(chē)行業(yè),PEBA被用作3D打印TPE,主要用于密封或壓力軟管。在這里,它也得益于其對(duì)化學(xué)品的抵抗力和良好的沖擊強(qiáng)度。醫(yī)療技術(shù)也特別受益于PEBA的耐化學(xué)性,它被用于連接插入式連接的精確幾何形狀,如插管。
哪些3D打印機(jī)可以加工像PEBA這樣的彈性材料?
加工PEBA-TPE作為3D打印彈性材料的主流3D打印機(jī)都是基于該技術(shù)。在SLS 3D打印過(guò)程中,粉末用激光逐層燒結(jié),而在HSS 3D打印過(guò)程中,粉末被選擇性地用墨水著色,然后用紅外線(xiàn)能量帶到熔點(diǎn)。SLS工藝的特點(diǎn)是非常高的精度和機(jī)械穩(wěn)定性,而高速鋼也非常精確,并且由于打印頭技術(shù)的應(yīng)用,生產(chǎn)效率更高。