3D 프린팅 기술이 왜 힘을 얻고 기존의 전통적인 제조 기술을 대체하는지 궁금한 적이 있습니까?
이러한 변화가 일어나는 이유를 나열하려고 하면 그 목록은 가장 확실하게 사용자 정의로 시작될 것입니다. 사람들은 개인화를 찾고 있습니다. 그들은 표준화에 덜 관심이 있습니다.
그리고 이러한 인간 행동의 변화와 맞춤화를 통한 개인화에 대한 사람들의 요구를 충족시키는 3D 프린팅 기술의 능력 때문에 전통적으로 표준화 기반 제조 기술을 대체할 수 있습니다.
유연성은 사람들이 개인화를 추구하는 숨은 요소입니다. 그리고 사용자가 점점 더 유연한 부품과 기능성 프로토타입을 개발할 수 있도록 해주는 유연한 3D 프린팅 재료가 시장에 나와 있다는 사실은 일부 사용자에게는 순수한 행복의 원천입니다.
3D 프린팅 패션과 3D 프린팅 의수는 3D 프린팅의 유연성을 높이 평가해야 하는 응용 분야의 예입니다.
고무 3D 프린팅은 아직 연구 단계에 있지만 아직 개발되지 않은 분야입니다. 하지만 현재로서는 고무 3D 프린팅 기술이 없기 때문에 고무가 완전히 프린팅 가능해질 때까지 대안을 마련해야 할 것입니다.
그리고 연구에 따르면 고무에 가장 가까운 대안은 열가소성 엘라스토머라고 합니다. 이 기사에서 심층적으로 살펴볼 네 가지 유형의 유연한 재료가 있습니다.
이러한 유연한 3D 프린팅 재료의 이름은 TPU, TPC, TPA 및 Soft PLA입니다. 먼저 유연한 3D 프린팅 소재 전반에 대해 간략하게 설명하겠습니다.
가장 유연한 필라멘트는 무엇입니까?
다음 3D 프린팅 프로젝트를 위해 유연한 필라멘트를 선택하면 프린팅에 대한 다양한 가능성의 세계가 열릴 것입니다.
플렉스 필라멘트를 사용하여 다양한 물체를 프린트할 수 있을 뿐만 아니라 프린터가 포함된 이중 또는 다중 헤드 압출기가 있는 경우 이 재료를 사용하여 매우 놀라운 것을 프린트할 수 있습니다.
맞춤형 플립플롭, 스트레스 볼 헤드 또는 단순한 진동 완충 장치와 같은 부품 및 기능성 프로토타입을 프린터를 사용하여 인쇄할 수 있습니다.
Flexi 필라멘트를 물체 인쇄의 일부로 만들기로 결정했다면 상상을 현실에 가장 가깝게 만드는 데 성공할 것입니다.
오늘날 이 분야에서 사용할 수 있는 옵션이 너무 많기 때문에 이 프린팅 재료가 없었다면 3D 프린팅 분야에서 이미 지나간 시간을 상상하기 어려울 것입니다.
당시 사용자들에게 유연한 필라멘트로 프린팅하는 것은 골치 아픈 일이었습니다. 통증은 이러한 재료가 매우 부드럽다는 공통된 사실을 중심으로 나선형으로 얽힌 여러 요인으로 인해 발생했습니다.
유연한 3D 프린팅 소재의 부드러움으로 인해 어떤 프린터로든 프린팅하기에는 위험했지만 대신 정말 안정적인 것이 필요했습니다.
그 당시의 대부분의 프린터는 미는 끈 효과의 문제에 직면했기 때문에 그 당시에는 노즐을 통해 무언가를 강성 없이 밀 때마다 구부러지고 비틀리고 저항했습니다.
어떤 종류의 천을 재봉하기 위해 바늘에 실을 붓는 것에 익숙한 사람이라면 누구나 이 현상에 공감할 수 있습니다.
밀어내는 효과의 문제 외에도 TPE와 같은 부드러운 필라멘트를 제조하는 것은 특히 허용 오차가 좋은 경우 매우 힘든 작업이었습니다.
내구성이 좋지 않다고 생각하고 제조를 시작하면 제조한 필라멘트가 열악한 디테일링, 걸림 및 압출 공정을 거쳐야 할 가능성이 있습니다.
그러나 상황이 바뀌어 현재는 다양한 종류의 부드러운 필라멘트가 있으며, 그 중 일부는 탄성 특성과 다양한 수준의 부드러움을 갖고 있습니다. 소프트 PLA, TPU, TPE 등이 그 예입니다.
해안 경도
이는 필라멘트 제조업체가 3D 프린팅 재료 이름과 함께 언급하는 일반적인 기준입니다.
쇼어 경도(Shore Hardness)는 모든 재료가 압흔에 대해 갖는 저항의 척도로 정의됩니다.
이 척도는 과거 어떤 물질의 경도를 이야기할 때 참고할 만한 것이 없던 시절에 발명되었습니다.
따라서 쇼어 경도가 발명되기 전에 사람들은 숫자를 언급하기보다는 실험한 재료의 경도를 설명하기 위해 다른 사람들에게 자신의 경험을 활용해야 했습니다.
이 규모는 기능성 프로토타입의 부품 제조를 위해 어떤 금형 재료를 선택할지 고려할 때 중요한 요소가 됩니다.
예를 들어, 석고 스탠딩 발레리나의 주형을 만들기 위해 두 가지 고무 중 하나를 선택하려는 경우 쇼어 경도는 짧은 경도 70A의 고무가 쇼어 경도 30A의 고무보다 덜 유용하다는 것을 의미합니다.
일반적으로 필라멘트를 다루는 동안 유연한 재료의 권장 쇼어 경도 범위는 100A에서 75A 사이라는 것을 알게 됩니다.
물론 100A의 쇼어 경도를 갖는 유연한 3D 프린팅 소재는 75A를 갖는 것보다 더 단단할 것입니다.
유연한 필라멘트를 구매할 때 고려해야 할 사항은 무엇입니까?
유연한 필라멘트뿐만 아니라 필라멘트를 구매할 때 고려해야 할 다양한 요소가 있습니다.
기능적 프로토타입의 멋진 부분을 만들어내는 재료의 품질과 같이 가장 중요한 중심점부터 시작해야 합니다.
그런 다음 공급망의 신뢰성에 대해 생각해야 합니다. 즉, 3D 프린팅에 한 번 사용하는 재료는 지속적으로 사용할 수 있어야 합니다. 그렇지 않으면 결국 제한된 3D 프린팅 재료를 사용하게 될 것입니다.
이러한 요소들을 고려한 후에는 높은 탄력성, 다양한 색상을 생각해야 합니다. 모든 유연한 3D 프린팅 재료가 원하는 색상으로 제공되는 것은 아닙니다.
이러한 모든 요소를 고려한 후에는 시장의 다른 회사와 비교하여 회사의 고객 서비스 및 가격을 고려할 수 있습니다.
이제 유연한 부품이나 기능성 프로토타입을 프린팅하기 위해 선택할 수 있는 일부 재료를 나열하겠습니다.
유연한 3D 프린팅 재료 목록
아래에 언급된 모든 재료는 본질적으로 유연하고 부드럽다는 몇 가지 기본 특성을 가지고 있습니다. 이 재료는 우수한 피로 저항성과 우수한 전기적 특성을 가지고 있습니다.
그들은 탁월한 진동 감쇠 및 충격 강도를 가지고 있습니다. 이 재료는 화학물질과 날씨에 대한 저항성을 나타내며 우수한 인열 저항성과 내마모성을 갖추고 있습니다.
모두 재활용이 가능하며 충격 흡수 능력이 좋습니다.
유연한 3D 프린팅 재료를 사용한 프린팅을 위한 프린터 전제조건
이러한 재료로 인쇄하기 전에 프린터를 설정해야 하는 몇 가지 표준 신념이 있습니다.
프린터의 압출기 온도 범위는 섭씨 210도에서 260도 사이여야 하며, 베드 온도 범위는 인쇄하려는 재료의 유리 전이 온도에 따라 주변 온도에서 섭씨 110도 사이여야 합니다.
유연한 재료로 인쇄할 때 권장되는 인쇄 속도는 초당 5mm에서 초당 30mm까지 다양합니다.
3D 프린터의 압출기 시스템은 직접 구동되어야 하며 제조하는 부품 및 기능성 프로토타입의 빠른 후처리를 위해 냉각 팬을 사용하는 것이 좋습니다.
이러한 재료로 인쇄할 때의 과제
물론, 이전에 사용자들이 직면했던 어려움을 바탕으로 이러한 재료로 인쇄하기 전에 주의해야 할 몇 가지 사항이 있습니다.
- 열가소성 엘라스토머는 프린터의 압출기에서 제대로 처리되지 않는 것으로 알려져 있습니다.
-수분을 흡수하므로 필라멘트를 제대로 보관하지 않으면 인쇄물의 크기가 튀어 나올 수 있습니다.
- 열가소성 엘라스토머는 빠른 움직임에 민감하므로 압출기를 통과할 때 휘어질 수 있습니다.
TPU
TPU는 열가소성 폴리우레탄을 의미합니다. 시장에서 매우 인기가 높기 때문에 유연한 필라멘트를 구입할 때 다른 필라멘트에 비해 이 소재를 자주 접할 가능성이 높습니다.
다른 필라멘트보다 더 큰 강성과 더 쉽게 압출되는 여유를 나타내는 것으로 시장에서 유명합니다.
이 소재는 적당한 강도와 높은 내구성을 가지고 있습니다. 600~700% 정도의 높은 탄성 범위를 가지고 있습니다.
이 소재의 쇼어 경도는 60A~55D입니다. 인쇄성이 우수하고 반투명합니다.
자연의 기름과 기름에 대한 내화학성은 3D 프린터에 사용하기에 더 적합합니다. 이 소재는 내마모성이 높습니다.
TPU로 프린팅하는 동안 프린터 온도 범위는 섭씨 210~230도, 베드의 가열되지 않은 온도는 섭씨 60도 사이로 유지하는 것이 좋습니다.
위에서 언급한 인쇄 속도는 초당 5~30mm 사이여야 하며, 베드 접착에는 Kapton 또는 화가용 테이프를 사용하는 것이 좋습니다.
압출기는 직접 구동되어야 하며 적어도 이 프린터의 첫 번째 레이어에는 냉각 팬을 사용하지 않는 것이 좋습니다.
TPC
열가소성 코폴리에스테르를 뜻합니다. 화학적으로 이들은 장쇄 또는 단쇄 글리콜이 무작위 길이로 교대로 배열되어 있는 폴리에테르 에스테르입니다.
이 부분의 단단한 부분은 짧은 사슬의 에스테르 단위이고, 부드러운 부분은 일반적으로 지방족 폴리에테르와 폴리에스테르 글리콜입니다.
이 유연한 3D 프린팅 소재는 엔지니어링 등급 소재로 간주되기 때문에 TPU만큼 자주 볼 수 있는 소재는 아닙니다.
TPC는 탄성 범위가 300~350%로 낮은 밀도를 가지고 있습니다. 쇼어 경도 범위는 40~72D입니다.
TPC는 우수한 내화학성과 높은 강도, 우수한 열 안정성 및 온도 저항성을 나타냅니다.
TPC로 인쇄하는 동안 온도는 섭씨 220~260도, 베드 온도는 섭씨 90~110도, 인쇄 속도 범위는 TPU와 동일하게 유지하는 것이 좋습니다.
TPA
열가소성 폴리아미드라고 불리는 TPE와 나일론의 화학 공중합체는 나일론의 부드럽고 윤기 나는 질감과 TPE의 장점인 유연성의 조합입니다.
이 제품은 370~497% 범위의 높은 유연성과 탄성을 갖고 있으며 쇼어 경도는 75~63A 범위입니다.
내구성이 뛰어나며 TPC 수준의 인쇄적성을 나타냅니다. 내열성이 좋고 층 접착력도 좋습니다.
이 재료를 인쇄하는 동안 프린터의 압출기 온도는 섭씨 220~230도 범위에 있어야 하고, 베드 온도는 섭씨 30~60도 범위에 있어야 합니다.
프린터의 인쇄 속도는 TPU 및 TPC 인쇄 시 권장되는 속도와 동일할 수 있습니다.
프린터의 베드 접착은 PVA 기반이어야 하며 압출기 시스템은 Bowden뿐만 아니라 직접 구동이 가능합니다.
게시 시간: 2023년 7월 10일