Umewahi kujiuliza ni kwa nini teknolojia ya uchapishaji ya 3D inapata nguvu na kuchukua nafasi ya teknolojia za zamani za utengenezaji wa jadi?
Ukijaribu kuorodhesha sababu za mabadiliko haya kutokea, orodha hiyo itaanza na ubinafsishaji. Watu wanatafuta ubinafsishaji. Hawavutiwi sana na usanifishaji.
Na ni kwa sababu ya mabadiliko haya katika tabia ya watu na uwezo wa teknolojia ya uchapishaji ya 3D kukidhi hitaji la watu la ubinafsishaji, kwa ubinafsishaji, kwamba inaweza kuchukua nafasi ya teknolojia za utengenezaji zinazotegemea viwango vya kitamaduni.
Unyumbulifu ni jambo lililofichwa nyuma ya utafutaji wa watu wa ubinafsishaji. Na ukweli kwamba kuna nyenzo za uchapishaji za 3D zinazoweza kunyumbulika zinazopatikana sokoni zinazowawezesha watumiaji kutengeneza sehemu zinazoweza kunyumbulika zaidi na mifano inayofanya kazi ni chanzo cha furaha tele kwa baadhi ya watumiaji.
Mitindo iliyochapishwa kwa 3D na mikono bandia iliyochapishwa kwa 3D ni mfano wa matumizi ambapo unyumbufu wa uchapishaji wa 3D unapaswa kuthaminiwa.
Uchapishaji wa 3D wa mpira ni eneo ambalo bado linachunguzwa na bado halijatengenezwa. Lakini kwa sasa, hatuna teknolojia ya uchapishaji wa 3D wa mpira, hadi mpira utakapoweza kuchapishwa kabisa, tutalazimika kutumia njia mbadala.
Na kulingana na utafiti, njia mbadala za karibu zaidi za mpira zinazoangukia huitwa Thermoplastic Elastomers. Kuna aina nne tofauti za vifaa vinavyonyumbulika ambavyo tutaangalia kwa undani katika makala haya.
Nyenzo hizi za uchapishaji zinazonyumbulika za 3D zinaitwa TPU, TPC, TPA, na Soft PLA. Tutaanza kwa kukupa muhtasari kuhusu nyenzo za uchapishaji zinazonyumbulika za 3D kwa ujumla.
Ni Filamenti Ipi Inayonyumbulika Zaidi?
Kuchagua nyuzi zinazonyumbulika kwa mradi wako ujao wa uchapishaji wa 3D kutafungua ulimwengu wa uwezekano tofauti kwa uchapishaji wako.
Sio tu kwamba unaweza kuchapisha vitu mbalimbali kwa kutumia uzi wako unaonyumbulika, lakini pia ikiwa una kichapishi chenye vichwa viwili au vingi, unaweza kuchapisha vitu vya kushangaza kwa kutumia nyenzo hii.
Sehemu na mifano ya utendaji kazi kama vile flip flops maalum, vichwa vya mkazo, au vidhibiti vya mtetemo vinaweza kuchapishwa kwa kutumia printa yako.
Ukiamua kufanya nyuzi laini kuwa sehemu ya kuchapisha vitu vyako, hakika utafanikiwa kufanya mawazo yako kuwa karibu zaidi na uhalisia.
Kwa chaguzi nyingi zinazopatikana leo katika uwanja huu, itakuwa vigumu kufikiria wakati ambao tayari umepita katika uwanja wa uchapishaji wa 3D bila nyenzo hii ya uchapishaji.
Kwa watumiaji, uchapishaji kwa nyuzi zinazonyumbulika, wakati huo, ulikuwa mgumu kwao. Maumivu hayo yalitokana na mambo mengi yaliyozunguka ukweli mmoja wa kawaida kwamba nyenzo hizi ni laini sana.
Ulaini wa nyenzo zinazonyumbulika za uchapishaji wa 3D ulizifanya ziwe hatarini kuchapishwa na printa yoyote, badala yake, ulihitaji kitu cha kuaminika sana.
Vichapishi vingi vya wakati huo vilikabiliwa na tatizo la kusukuma athari ya nyuzi, kwa hivyo kila unaposukuma kitu wakati huo bila ugumu wowote kupitia pua, kingepinda, kupotosha, na kupigana nacho.
Kila mtu anayefahamu kumimina uzi kutoka kwenye sindano ya kushona aina yoyote ya kitambaa anaweza kuhisi jambo hili.
Mbali na tatizo la athari ya kusukuma, kutengeneza nyuzi laini kama vile TPE ilikuwa kazi ngumu sana, hasa kwa uvumilivu mzuri.
Ukizingatia uvumilivu duni na kuanza kutengeneza, kuna uwezekano kwamba nyuzi ulizotengeneza zinaweza kulazimika kupitia mchakato duni wa uundaji, uwekaji wa msongamano, na uondoaji.
Lakini mambo yamebadilika, kwa sasa, kuna aina mbalimbali za nyuzi laini, baadhi yake zikiwa na sifa za kunyumbulika na viwango tofauti vya ulaini. PLA laini, TPU, na TPE ni baadhi ya mifano.
Ugumu wa Pwani
Hiki ni kigezo cha kawaida ambacho unaweza kukiona kwa watengenezaji wa nyuzi wakitaja pamoja na jina la nyenzo zao za uchapishaji za 3D.
Ugumu wa Ufuo hufafanuliwa kama kipimo cha upinzani ambao kila nyenzo inao kwa kujongea ndani.
Kiwango hiki kilibuniwa hapo awali wakati watu hawakuwa na marejeleo yoyote wakati wakizungumzia ugumu wa nyenzo yoyote.
Kwa hivyo, kabla ya ugumu wa Shore kugunduliwa, watu walilazimika kutumia uzoefu wao kwa wengine kuelezea ugumu wa nyenzo yoyote ambayo walikuwa wamejaribu, badala ya kutaja nambari.
Kiwango hiki kinakuwa jambo muhimu wakati wa kuzingatia nyenzo gani ya ukungu ya kuchagua kwa ajili ya utengenezaji wa sehemu ya mfano wa kazi.
Kwa mfano, unapotaka kuchagua kati ya raba mbili kwa ajili ya kutengeneza umbo la ballerina iliyosimama kwa plasta, ugumu wa Shore ungekuambia uwe nao. Mpira wa ugumu mfupi 70 A hauna manufaa mengi kuliko mpira wenye ugumu wa shoroba wa 30 A.
Kwa kawaida unaposhughulika na nyuzi utajua kwamba ugumu unaopendekezwa wa ufukweni wa nyenzo inayonyumbulika ni kati ya 100A hadi 75A.
Ambapo, ni wazi, nyenzo inayonyumbulika ya uchapishaji ya 3D ambayo ina ugumu wa pwani wa 100A itakuwa ngumu kuliko ile yenye 75A.
Nini cha Kuzingatia Unaponunua Filamenti Inayonyumbulika?
Kuna mambo mbalimbali ya kuzingatia wakati wa kununua nyuzi yoyote, si zile zinazonyumbulika pekee.
Unapaswa kuanza kutoka katikati ambayo ni muhimu zaidi kwako kuwa nayo, kitu kama ubora wa nyenzo ambacho kitasababisha sehemu nzuri ya mfano wa kazi.
Kisha unapaswa kufikiria kuhusu uaminifu katika mnyororo wa usambazaji yaani nyenzo unazotumia mara moja kwa uchapishaji wa 3D, zinapaswa kupatikana kila wakati, vinginevyo, ungeishia kutumia nyenzo zozote za uchapishaji wa 3D zilizopunguzwa.
Baada ya kufikiria mambo haya, unapaswa kufikiria kuhusu unyumbufu wa hali ya juu, aina mbalimbali za rangi. Kwani, si kila nyenzo ya uchapishaji inayonyumbulika ya 3D inayopatikana katika rangi unayotaka kuinunua.
Baada ya kuzingatia mambo haya yote unaweza kuzingatia huduma kwa wateja wa kampuni na bei yake ikilinganishwa na makampuni mengine sokoni.
Sasa tutaorodhesha baadhi ya vifaa unavyoweza kuchagua kwa ajili ya kuchapisha sehemu inayonyumbulika au mfano unaofanya kazi.
Orodha ya Nyenzo Zinazonyumbulika za Uchapishaji wa 3D
Nyenzo zote zilizotajwa hapa chini zina sifa za msingi kama vile zote ni laini na zenye kunyumbulika. Nyenzo hizo zina upinzani bora wa uchovu na sifa nzuri za umeme.
Zina uzuiaji wa ajabu wa mtetemo na nguvu ya athari. Nyenzo hizi zinaonyesha upinzani dhidi ya kemikali na hali ya hewa, zina upinzani mzuri wa kuraruka na mikwaruzo.
Zote zinaweza kutumika tena na zina uwezo mzuri wa kunyonya mshtuko.
Masharti ya kichapishi kwa ajili ya kuchapisha kwa kutumia vifaa vya uchapishaji vya 3D vinavyonyumbulika
Kuna baadhi ya imani za viwango vya kuweka printa yako kabla ya kuchapisha kwa kutumia nyenzo hizi.
Kiwango cha halijoto cha kichapishi chako kinapaswa kuwa kati ya nyuzi joto 210 na 260, ilhali kiwango cha halijoto cha kitandani kinapaswa kuwa kuanzia joto la kawaida hadi nyuzi joto 110 kulingana na halijoto ya mpito ya kioo ya nyenzo unayotaka kuchapisha.
Kasi inayopendekezwa ya uchapishaji wakati wa kuchapisha kwa kutumia nyenzo zinazonyumbulika inaweza kuwa kuanzia milimita tano kwa sekunde hadi milimita thelathini kwa sekunde.
Mfumo wa kutoa wa printa yako ya 3D unapaswa kuwa kiendeshi cha moja kwa moja na unashauriwa kuwa na feni ya kupoeza kwa ajili ya usindikaji wa haraka wa sehemu na mifano ya utendaji kazi unayotengeneza.
Changamoto wakati wa kuchapisha kwa kutumia nyenzo hizi
Bila shaka, kuna mambo kadhaa unayohitaji kuyashughulikia kabla ya kuchapisha kwa kutumia nyenzo hizi kulingana na matatizo ambayo watumiaji wamekabiliana nayo hapo awali.
-Elastoma za thermoplastic zinajulikana kushughulikiwa vibaya na vitoaji vya printa.
-Hunyonya unyevu, kwa hivyo tarajia uchapishaji wako utokee kwa ukubwa ikiwa nyuzi hazijahifadhiwa vizuri.
-Elastoma za thermoplastic ni nyeti kwa mienendo ya haraka kwa hivyo zinaweza kujikunja zinaposukumwa kupitia kitoaji.
TPU
TPU inawakilisha polyurethane ya thermoplastic. Ni maarufu sana sokoni kwa hivyo, unaponunua nyuzi zinazonyumbulika, kuna uwezekano mkubwa kwamba nyenzo hii ndiyo unayoweza kukutana nayo mara nyingi ikilinganishwa na nyuzi zingine.
Ni maarufu sokoni kwa kuonyesha ugumu zaidi na uwezo wa kutoa kwa urahisi zaidi kuliko nyuzi nyingine.
Nyenzo hii ina nguvu nzuri na uimara wa hali ya juu. Ina kiwango cha juu cha elastic cha asilimia 600 hadi 700.
Ugumu wa ufukweni wa nyenzo hii ni kati ya 60 A hadi 55 D. Ina uwezo bora wa kuchapishwa, na ni nusu uwazi.
Upinzani wake wa kemikali dhidi ya grisi na mafuta katika asili yake hufanya iwe bora zaidi kutumia na printa za 3D. Nyenzo hii ina upinzani mkubwa wa mikwaruzo.
Unashauriwa kuweka halijoto ya printa yako kati ya nyuzi joto 210 hadi 230 na kiwango cha joto kati ya nyuzi joto zisizopashwa joto hadi nyuzi joto 60 wakati wa kuchapisha kwa kutumia TPU.
Kasi ya uchapishaji, kama ilivyotajwa hapo juu inapaswa kuwa kati ya milimita tano na thelathini kwa sekunde, huku kwa ajili ya kushikamana na kitanda unashauriwa kutumia Kapton au tepi ya mchoraji.
Kitoaji kinapaswa kuwa kiendeshi cha moja kwa moja na feni ya kupoeza haipendekezwi angalau kwa tabaka za kwanza za kichapishi hiki.
TPC
Zinawakilisha kopoliesta ya thermoplastic. Kikemikali, ni esta za polietha ambazo zina mfuatano wa urefu nasibu wa glikoli ndefu au fupi za mnyororo.
Sehemu ngumu za sehemu hii ni vitengo vya esta vya mnyororo mfupi, huku sehemu laini kwa kawaida huwa ni polyether za alifatiki na glikoli za polyester.
Kwa sababu nyenzo hii inayonyumbulika ya uchapishaji wa 3D inachukuliwa kuwa nyenzo ya kiwango cha uhandisi, si kitu ambacho ungekiona mara nyingi kama TPU.
TPC ina msongamano mdogo wenye kiwango cha elastic cha asilimia 300 hadi 350. Ugumu wake wa Shore ni kati ya 40 hadi 72 D.
TPC inaonyesha upinzani mzuri kwa kemikali na nguvu ya juu pamoja na utulivu mzuri wa joto na upinzani wa halijoto.
Unapochapisha kwa kutumia TPC, unashauriwa kuweka halijoto yako katika kiwango cha nyuzi joto 220 hadi 260 Selsiasi, halijoto ya kitanda katika kiwango cha nyuzi joto 90 hadi 110 Selsiasi, na kiwango cha kasi ya uchapishaji sawa na TPU.
TPA
Kopolima ya kemikali ya TPE na Nailoni inayoitwa Thermoplastic Polyamide ni mchanganyiko wa umbile laini na linalong'aa linalotokana na Nailoni na unyumbufu ambao ni faida ya TPE.
Ina unyumbufu na unyumbufu wa hali ya juu katika kiwango cha asilimia 370 na 497, huku ugumu wa Shore katika kiwango cha 75 na 63 A.
Ni imara sana na inaonyesha uwezo wa kuchapishwa katika kiwango sawa na TPC. Ina upinzani mzuri wa joto pamoja na kushikamana kwa tabaka.
Halijoto ya kichapishi cha kutoa wakati wa kuchapisha nyenzo hii inapaswa kuwa kati ya nyuzi joto 220 hadi 230, ilhali halijoto ya kitandani inapaswa kuwa kati ya nyuzi joto 30 hadi 60.
Kasi ya uchapishaji ya kichapishi chako inaweza kuwa sawa na inavyopendekezwa wakati wa kuchapisha TPU na TPC.
Kiunganishi cha printa kinapaswa kuwa cha PVA na mfumo wa kutoa unaweza kuwa wa kiendeshi cha moja kwa moja na vile vile Bowden.
Muda wa chapisho: Julai-10-2023