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)獲得了很大的市場份額,特別是在最近幾年。其中一個原因當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)一個人的行走和壓力狀況。跑步的舒適性、性能的提高以及對擁有真正獨特的鞋底的認識是其結(jié)果。
使用的材料是熱塑性彈性體(TPE):這是一種塑料,在受熱時可以變形,冷卻后可以保持新的形狀。這個過程也可以重復(fù)進行,而不會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,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。當受到壓力等作用時,彈性體吸收能量并變形,但一旦壓力釋放,就會恢復(fù)到原來的形狀。在分子層面上,彈性體由眾多糾纏在一起的聚合物鏈組成,它們沿著機械力的方向擴展。這使得材料被拉伸或拉長。當力停止作用時,聚合物鏈又恢復(fù)到原來的糾纏形式。
熱塑性彈性體對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)開發(fā)的一種塑料,由于其高彈性和強度,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3D打印很感興趣。它有很高的彈性和強度,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)進行加工。用PEBA進行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。
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。這意味著鞋底可以通過拓撲優(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)個人的腳型。在這種情況下,PEBA的其他積極特性是它對永久應(yīng)力的抵抗力,以及PEBA有一個非常寬的溫度窗口,即-40°到90°C,在這個溫度窗口中它不會失去任何材料特性。
在汽車行業(yè),PEBA被用作3D打印TPE,主要用于密封或壓力軟管。在這里,它也得益于其對化學(xué)品的抵抗力和良好的沖擊強度。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打印機都是基于該技術(shù)。在SLS 3D打印過程中,粉末用激光逐層燒結(jié),而在HSS 3D打印過程中,粉末被選擇性地用墨水著色,然后用紅外線能量帶到熔點。SLS工藝的特點是非常高的精度和機械穩(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。