Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa teknologi pencetakan 3D semakin berkembang pesat dan menggantikan teknologi manufaktur tradisional yang lama?
Jika Anda mencoba menuliskan alasan mengapa transformasi ini terjadi, daftarnya pasti akan dimulai dengan kustomisasi. Orang-orang mencari personalisasi. Mereka kurang tertarik pada standardisasi.
Dan karena perubahan dalam perilaku manusia dan kemampuan teknologi pencetakan 3D dalam memenuhi kebutuhan manusia akan personalisasi, melalui kustomisasi, maka ia mampu menggantikan teknologi manufaktur berbasis standardisasi tradisional.
Fleksibilitas merupakan faktor tersembunyi di balik pencarian personalisasi. Dan fakta bahwa tersedianya material cetak 3D fleksibel di pasaran yang memungkinkan pengguna mengembangkan komponen yang semakin fleksibel dan prototipe fungsional merupakan sumber kebahagiaan tersendiri bagi sebagian pengguna.
Mode cetak 3D dan lengan prostetik cetak 3D adalah contoh aplikasi di mana fleksibilitas cetak 3D harus diapresiasi.
Pencetakan 3D karet merupakan bidang yang masih dalam tahap penelitian dan belum dikembangkan. Namun, untuk saat ini, kita belum memiliki teknologi pencetakan 3D karet. Hingga karet sepenuhnya dapat dicetak, kita harus mencari alternatif.
Dan berdasarkan penelitian, alternatif yang paling mendekati karet adalah Elastomer Termoplastik. Ada empat jenis material fleksibel yang akan kita bahas secara mendalam dalam artikel ini.
Material cetak 3D fleksibel ini disebut TPU, TPC, TPA, dan Soft PLA. Mari kita mulai dengan menjelaskan secara singkat tentang material cetak 3D fleksibel secara umum.
Apa Filamen yang Paling Fleksibel?
Memilih filamen fleksibel untuk proyek pencetakan 3D Anda berikutnya akan membuka dunia kemungkinan yang berbeda untuk cetakan Anda.
Anda tidak hanya dapat mencetak berbagai objek berbeda dengan filamen fleksibel Anda, tetapi juga jika Anda memiliki ekstruder ganda atau multi-kepala yang berisi printer, Anda dapat mencetak hal-hal yang sangat menakjubkan menggunakan bahan ini.
Komponen dan prototipe fungsional seperti sandal jepit yang dibuat khusus, kepala bola penahan tekanan, atau sekadar peredam getaran dapat dicetak menggunakan printer Anda.
Jika Anda bertekad menjadikan filamen Flexi sebagai bagian dari pencetakan objek Anda, Anda pasti akan berhasil mewujudkan imajinasi Anda sedekat mungkin dengan kenyataan.
Dengan begitu banyak pilihan yang tersedia saat ini di bidang ini, akan sulit membayangkan waktu yang telah berlalu di bidang pencetakan 3D tanpa adanya bahan pencetakan ini.
Bagi pengguna, mencetak dengan filamen fleksibel pada masa itu sangat merepotkan. Kesulitan ini disebabkan oleh banyak faktor yang berpusat pada satu fakta umum, yaitu bahan-bahan ini sangat lunak.
Kelembutan bahan pencetakan 3D yang fleksibel membuatnya berisiko untuk dicetak dengan printer sembarangan, sebaliknya, Anda memerlukan sesuatu yang benar-benar dapat diandalkan.
Kebanyakan pencetak pada waktu itu menghadapi masalah efek dorongan tali, jadi setiap kali Anda mendorong sesuatu pada waktu itu tanpa kekakuan apa pun melalui nosel, benda itu akan bengkok, terpelintir, dan melawannya.
Siapa pun yang terbiasa menuangkan benang ke dalam jarum untuk menjahit kain apa pun pasti pernah merasakan fenomena ini.
Terlepas dari masalah efek dorongan, pembuatan filamen yang lebih lembut seperti TPE adalah tugas yang sangat berat, terutama dengan toleransi yang baik.
Jika Anda mempertimbangkan toleransi yang buruk dan mulai memproduksi, ada kemungkinan filamen yang Anda produksi harus menjalani proses perincian, kemacetan, dan ekstrusi yang buruk.
Namun, keadaan telah berubah. Saat ini, terdapat beragam filamen lunak, beberapa di antaranya bahkan memiliki sifat elastis dan tingkat kelembutan yang bervariasi. PLA lunak, TPU, dan TPE adalah beberapa contohnya.
Kekerasan Pantai
Ini adalah kriteria umum yang mungkin Anda lihat pada produsen filamen yang menyebutkan di samping nama bahan pencetakan 3D mereka.
Kekerasan Pantai didefinisikan sebagai ukuran ketahanan setiap material terhadap lekukan.
Skala ini ditemukan pada masa lalu ketika orang tidak memiliki referensi saat berbicara tentang kekerasan material apa pun.
Jadi, sebelum kekerasan Shore ditemukan, orang harus menggunakan pengalaman mereka kepada orang lain untuk menjelaskan kekerasan material yang telah mereka uji coba, alih-alih menyebutkan angkanya.
Skala ini menjadi faktor penting saat mempertimbangkan bahan cetakan mana yang akan dipilih untuk pembuatan bagian prototipe fungsional.
Jadi misalnya, ketika Anda ingin memilih di antara dua karet untuk membuat cetakan gips balerina berdiri, kekerasan Shore akan memberitahu Anda untuk memilih karet A dengan kekerasan pendek 70 A yang kurang berguna daripada karet dengan kekerasan Shore 30 A.
Biasanya saat menangani filamen Anda akan mengetahui bahwa kekerasan pantai yang direkomendasikan untuk bahan fleksibel berkisar antara 100A hingga 75A.
Dimana, jelas saja, bahan cetak 3D fleksibel yang mempunyai kekerasan pantai 100A akan lebih keras daripada yang mempunyai kekerasan pantai 75A.
Apa yang Perlu Dipertimbangkan saat Membeli Filamen Fleksibel?
Ada berbagai faktor yang perlu dipertimbangkan saat membeli filamen apa pun, bukan hanya yang fleksibel.
Anda harus memulai dari titik pusat yang paling penting untuk Anda miliki, sesuatu seperti kualitas material yang akan menghasilkan bagian prototipe fungsional yang tampak bagus.
Maka dari itu, Anda harus memikirkan keandalan dalam rantai pasokan, yaitu material yang Anda gunakan sekali untuk pencetakan 3D, harus tersedia secara terus-menerus. Jika tidak, Anda akan menggunakan material pencetakan 3D yang terbatas.
Setelah mempertimbangkan faktor-faktor ini, Anda harus mempertimbangkan elastisitas tinggi dan beragam warna. Karena, tidak semua material cetak 3D fleksibel tersedia dalam warna yang Anda inginkan.
Setelah mempertimbangkan semua faktor ini, Anda dapat mempertimbangkan layanan pelanggan dan harga perusahaan dibandingkan dengan perusahaan lain di pasar.
Sekarang kami akan mencantumkan beberapa bahan yang dapat Anda pilih untuk mencetak komponen fleksibel atau prototipe fungsional.
Daftar Bahan Percetakan 3D Fleksibel
Semua material yang disebutkan di bawah ini memiliki beberapa karakteristik dasar, seperti sifatnya yang fleksibel dan lunak. Material-material ini memiliki ketahanan lelah yang sangat baik dan sifat listrik yang baik.
Mereka memiliki peredam getaran dan ketahanan benturan yang luar biasa. Material ini menunjukkan ketahanan terhadap bahan kimia dan cuaca, serta memiliki ketahanan sobek dan abrasi yang baik.
Semuanya dapat didaur ulang dan memiliki kapasitas penyerap goncangan yang baik.
Prasyarat printer untuk mencetak dengan bahan cetak 3D Fleksibel
Ada beberapa standar keyakinan untuk mengatur printer Anda sebelum mencetak dengan bahan-bahan ini.
Kisaran suhu ekstruder printer Anda harus antara 210 dan 260 derajat Celsius, sedangkan kisaran suhu alas harus dari suhu sekitar hingga 110 derajat Celsius tergantung pada suhu transisi kaca dari material yang ingin Anda cetak.
Kecepatan cetak yang disarankan saat mencetak dengan bahan fleksibel dapat berkisar dari lima milimeter per detik hingga tiga puluh milimeter per detik.
Sistem ekstruder printer 3D Anda harus berupa penggerak langsung dan Anda disarankan untuk memiliki kipas pendingin untuk mempercepat pasca-pemrosesan komponen dan prototipe fungsional yang Anda produksi.
Tantangan saat mencetak dengan bahan-bahan ini
Tentu saja ada beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum mencetak dengan bahan tersebut berdasarkan kesulitan yang pernah dihadapi pengguna sebelumnya.
-Elastomer termoplastik diketahui tidak dapat ditangani dengan baik oleh ekstruder printer.
-Filamen ini menyerap kelembapan, jadi perkirakan ukuran cetakan Anda akan membesar jika filamen tidak disimpan dengan benar.
-Elastomer termoplastik sensitif terhadap gerakan cepat sehingga mungkin melengkung saat didorong melalui ekstruder.
TPU
TPU adalah singkatan dari poliuretan termoplastik. Poliuretan ini sangat populer di pasaran, jadi saat membeli filamen fleksibel, kemungkinan besar Anda akan menemukan bahan ini dibandingkan dengan filamen lainnya.
Filamen ini terkenal di pasaran karena memiliki kekakuan yang lebih tinggi dan kelonggaran untuk diekstrusi lebih mudah dibandingkan filamen lainnya.
Bahan ini memiliki kekuatan yang cukup baik dan daya tahan yang tinggi. Rentang elastisitasnya tinggi, sekitar 600 hingga 700 persen.
Kekerasan pantai bahan ini berkisar antara 60 A hingga 55 D. Bahan ini memiliki kemampuan cetak yang sangat baik dan semi-transparan.
Ketahanan kimianya terhadap lemak dan minyak alami membuatnya lebih cocok digunakan dengan printer 3D. Material ini memiliki ketahanan abrasi yang tinggi.
Anda disarankan untuk menjaga kisaran suhu printer antara 210 hingga 230 derajat Celsius dan suhu alas antara suhu tidak panas hingga 60 derajat Celsius saat mencetak dengan TPU.
Kecepatan cetak, seperti disebutkan di atas, harus antara lima dan tiga puluh milimeter per detik, sedangkan untuk perekat alas Anda disarankan untuk menggunakan Kapton atau selotip pelukis.
Ekstruder harus berupa penggerak langsung dan kipas pendingin tidak direkomendasikan setidaknya untuk lapisan pertama printer ini.
TPC
Mereka adalah singkatan dari kopoliester termoplastik. Secara kimia, mereka adalah ester polieter yang memiliki urutan panjang acak glikol rantai panjang atau pendek yang berselang-seling.
Segmen keras pada bagian ini adalah unit ester rantai pendek, sedangkan segmen lunak biasanya berupa polieter alifatik dan poliester glikol.
Karena bahan pencetakan 3D yang fleksibel ini dianggap sebagai bahan tingkat rekayasa, bahan ini tidak akan sering Anda lihat seperti TPU.
TPC memiliki densitas rendah dengan rentang elastisitas 300 hingga 350 persen. Kekerasan Shore-nya berkisar antara 40 hingga 72 D.
TPC menunjukkan ketahanan yang baik terhadap bahan kimia dan kekuatan tinggi dengan stabilitas termal dan ketahanan suhu yang baik.
Saat mencetak dengan TPC, Anda disarankan untuk menjaga suhu dalam kisaran 220 hingga 260 derajat Celsius, suhu alas dalam kisaran 90 hingga 110 derajat Celsius, dan kisaran kecepatan cetak sama dengan TPU.
TPA
Kopolimer kimia dari TPE dan Nilon yang dinamakan Termoplastik Poliamida merupakan gabungan tekstur halus dan berkilau yang berasal dari Nilon dan fleksibilitas yang merupakan anugerah TPE.
Ia memiliki fleksibilitas dan elastisitas tinggi dalam kisaran 370 dan 497 persen, dengan kekerasan Shore dalam kisaran 75 dan 63 A.
Kertas ini sangat tahan lama dan menunjukkan kemampuan cetak yang setara dengan TPC. Kertas ini juga memiliki ketahanan panas dan daya rekat lapisan yang baik.
Suhu ekstruder printer saat mencetak bahan ini harus berada dalam kisaran 220 hingga 230 derajat Celsius, sedangkan suhu alas harus berada dalam kisaran 30 hingga 60 derajat Celsius.
Kecepatan cetak printer Anda dapat sama seperti yang direkomendasikan saat mencetak TPU dan TPC.
Perekat alas printer harus berbasis PVA dan sistem ekstruder dapat berupa penggerak langsung maupun Bowden.
Waktu posting: 10-Jul-2023