материал флекс что это такое

Отличительные особенности FLEX-пластика, где и как его правильно использовать

Заказать 3D модель сейчас не проблема. Есть много фирм и частных лиц, оказывающих данные услуги. Но, возможно, вы сами приобрели трехмерный принтер и тогда вам необходимо разобраться в принципе его работы и знать информацию по расходным материалам, которые в них используются. Большинство 3D принтеров работает по технологии FDM. Она предполагает подачу пластика в экструдер, в котором он расплавляется под воздействием определенной температуры и в жидком виде выходит через специальное сопло, формируя слои будущей модели. Пластик поставляется в мотках и представляет нить диаметром 1, 75 или 2, 85 мм. Пластик бывает разных марок, одной из которых является технология FLEX.

Свойства пластика FLEX

По структуре пластик FLEX напоминает силикон, его характерной особенностью является гибкость. Но это не единственное достоинство этого материала. FLEX обеспечивает изготовленному из него изделию следующие свойства:

Из перечисленного видно, что материал обладает отличными техническими характеристиками, которые востребованы для 3D печати. Но для качественного изготовления моделей необходимо придерживаться определенных правил при работе принтера.

Как правильно работать с FLEX пластиком и область его применения

При воспроизведении модели из FLEX пластика необходимо руководствоваться некоторыми правилами, которые позволят не поломать аппарат и изготовить конструкцию хорошего качества. При подаче нити в экструдер не стоит давить на нее. В этом случае пластик просто согнется в экструдере и не позволит принтеру нормально печатать. Печать должна вестись на низких скоростях, не выше 50 мм/с. Еще лучше, если скорость печати находится в пределах 20—40 мм/с. В противном случае нить проскальзывает между колесиком экструдера и прижимным механизмом.

Важно, чтобы между термобарьером и колесиком экструдера не было свободного расстояния. Термобарьер — это трубка экструдера, куда попадает нить сразу после прохождения колеса и прижимного механизма. Если пустоты имеют место, то они быстро заполнятся гибким материалам и работа принтера будет нарушена. Во избежание данной ситуации в свободное пространство необходимо вставить тефлоновую трубку. Выполняя эти несложные требования, вы обеспечите трехмерному принтеру нормальную работу и изготовите качественную модель.

При работе принтера разогревайте платформу, на которой происходит формирование модели до температуры минимум в 50°C. Температура в экструдере должна быть 230—260°C. Пластик поставляется в герметично закрытых упаковках и может долго храниться, не теряя свои характеристики.

Область применения такого пластика связана с его гибкими свойствами. Пластик FLEX — отличное решение для выполнения изделий сложной формы. Причем это могут быть как детские игрушки, сувенирные изделия, маски, так и необходимые в медицине протезы.

Источник

Флекс флексу рознь: что такое гибкие филаменты, и как с ними работать на 3D-принтере

Flex — это всего лишь общее название материалов для 3D-печати с характерной гибкостью. В эту группу входят самые разные филаменты с самыми разными составами, поэтому споры на тему «какой флекс лучше» зачастую бессмысленны. Мы решили подойти с практической стороны дела и собрать в одной статье полезную информацию по тем вариантам, которые выпускаются под нашим брендом, то есть REC, а заодно пояснить, как с ними работать.

Думаем, всем и так понятно зачем нужны флексы, но если нет, то вкратце: это материалы, которыми можно печатать разные гибкие и эластичные вещи: прокладки, уплотнители, модельные шины, фрикционные накладки на ручные инструменты, подошвы и ортопедические стельки, защитные чехлы и тому подобное. Вот только разные флексы делаются из разного сырья и могут сильно отличаться по физическим, химическим и механическим свойствам, поэтому выбирать следует аккуратно.

Наверное, не лучший вариант применения, но суть понятна

На сегодняшний день мы выпускаем четыре варианта гибких филаментов для FDM 3D-принтеров:

Не будем тянуть резину, и сразу сравним эти материалы по физико-механическим свойствам:

Химия

Все эти материалы отличаются не только физико-механическими характеристиками, но и химическими, что тоже в немалой степени обуславливает эксплуатационные свойства и сферы применения. Например, Easy Flex обладает не только высокой износостойкостью и сопротивлением к пластической деформации, но и хорошей стойкостью к маслам и бензинам. Rec Rubber, c другой стороны, демонстрирует низкую гигроскопичность (в отличие от того же REC Easy Flex ), но не очень-то дружит с горюче-смазочными материалами.

Пример 3D-печати материалом REC Easy Flex

Чтобы было проще сориентироваться*, давайте посмотрим на еще одну, упрощенную ради простоты восприятия табличку, основанную на данных от производителей сырья:

* «+» — высокая стойкость, «0» — умеренная стойкость, «-» — низкая стойкость

Выбрали материал? Тогда давайте разбираться, как получить из него что-то полезное.

Как печатать FLEX?

Флексы вполне заслуженно считаются сложными в работе материалами, что обусловлено как раз их главным свойством — гибкостью. Под нагрузкой, например при проталкивании материала в хотэнд, эластичный филамент будет сопротивляться — сгибаться и сжиматься, увеличиваясь в диаметре. При увеличении диаметра растет трение при проходе через хотэнд, а это требует дополнительного усилия, что в свою очередь приводит к росту деформации и трения вплоть до того, что филамент вообще отказывается идти в трубку и зажевывается подающим механизмом. Разрывается порочный круг тремя параллельными способами.

Первый — кастомизация экструдера. Чтобы филамент не зажевывался, нужно сделать так, чтобы расстояние между подающими роликами и хотэндом (если речь идет о директ-экструдере) или трубкой (если речь о боуденовской системе) стремилась к нулю. Чем меньше расстояние, тем лучше— если филаменту некуда бежать, придется лезть прямо в хотэнд, что нам и нужно (см. иллюстрацию ниже ).

Все равно не хочет? Заставим. Вот только заставлять нужно аккуратно, так как повышение скорости подачи без учета других факторов приводит к более высокому усилию при проталкивании филамента, а если хотэнд не успевает плавить материал, он деформируется и сопротивляется еще на входе. Соответственно, не повышаем, а понижаем настройки скорости. Да, как правило печатать флексами приходится на очень низких скоростях укладки (20 мм/c, а то и ниже), но здесь есть еще и прямая зависимость от производительности хотэнда, а это уже третий момент.

Казалось бы, самой простой способ повысить производительность — увеличить температуру, но это не совсем так, а зачастую даже наоборот. Если разогнать термоблок слишком сильно, термобарьер не будет справляться со своими прямыми обязанностями, а это приведет к нагреванию филамента еще в холодной зоне хотэнда. Нагревание приводит к тепловому расширению, а оно, в свою очередь, приводит к росту трения. Получается пробка в холодной зоне.

Вообще, в таких случаях лучше увеличивать длину горячего участка, вплоть до поэтапного прогрева несколькими термоблоками, но такой подход влечет за собой стремительный рост массо-габаритных характеристик, а потому встречается разве что на экструдерах в крупноформатных промышленных 3D- принтерах. Если же вы все-таки решите выйти за пределы рекомендуемых температур, то хотя бы заранее позаботьтесь о более эффективном охлаждении термобарьера — обдуве повышенной мощности, более эффективном радиаторе (не забываем про термопасту для лучшей теплопроводности) и любых других средствах, улучшающих теплоотвод. Чем более резкой будет граница между холодной и горячей зонами, тем лучше.

Настала пора еще одной таблички, на этот раз с рекомендуемыми параметрами:

Приведенные выше цифры очень условны ввиду огромного многообразия FDM 3D-принтеров, поэтому их стоит рассматривать как отправную точку для индивидуальной настройки параметров, а не жесткую рекомендацию.

С прижимом роликов в подающем механизме тоже нужно быть осторожными: слишком сильный прижим чреват опять-таки деформацией филамента. Как и все вышеперечисленное, этот момент решается экспериментальным путем.

Еще один сложный момент — это ретракт, ведь эластичные пластики деформируются не только при подаче в хотэнд, но и на «задней передаче», только теперь уже работают на растяжение. Именно по этой причине при работе с флексами рекомендуется использовать экструдеры с директ-подачей вместо боуденовских, так как в первых длина филамента между подающим механизмом и хотэндом минимальна. Попробуйте выставить дистанцию ретракта в два-три раза выше, чем при работе с твердыми полимерами, а затем «подкручивайте» вручную.

Что касается обдува слоев, то со всеми четырьмя материалами рекомендуется использовать минимальный обдув, либо не использовать вообще. Это достаточно проблематичный момент, так как флексы довольно долго затвердевают, а принудительное охлаждение приводит к снижению межслойной адгезии и, соответственно, снижению прочностных характеристик. Если деталь будет работать на сжатие, то это не такой уж и важный момент, а если на растяжение, изгиб и/или кручение, то лучше опять-таки сбросить скорость и постараться обойтись без обдува укладываемых слоев.

Чем мазать стол?

Если это Rubber, попробуйте клей-карандаш или лаки для волос. Хорошо печатается на стеклянных и стеклокерамических столиках, на алюминиевые можно добавить синий скотч.

Flex схватывается настолько хорошо, что клей или лак нужны не столько для удержания модели, столько для отделения от столика — в качестве разделительного слоя, иначе не отдерете. Если речь идет о стеклянном столике, дайте ему и модели остыть, и изделие может отвалиться само по себе. Если не отвалится, постарайтесь аккуратно срезать тонким лезвием, чтобы обойтись без сколов.

Если это Easy Flex, не забудьте просушить филамент перед заправкой, так как полиуретан очень гигроскопичен. Запустили 3D-принтер, а он шипит, плюется или укладывает нить с пузырьками или короблением? Останавливайте, выгружайте пластик и сушите при 50°С как минимум четыре часа — можно в электрической духовке или фруктосушилке. Насчет хранения и сушки разных филаментов можете почитать статьи здесь и здесь. Сухой Easy Flex дает изделия с отличной прочностью на разрыв, так что предварительной просушкой пренебрегать не следует. Термоусадке материал почти не подвержен, необходимости в рафтах в большинстве случаев возникать не должно, достаточно намазать столик тонким слоем клея-карандаша или лака.

Если же вы работаете с TPU D70, то опять-таки для лучшего схватывания со столиком используйте клей-карандаш или лак. Термоусадка невысока, но при необходимости для увеличения площади контакта с рабочей поверхностью можно напечатать юбку. И не забудьте предварительно просушить филамент, ведь здесь тоже используется полиуретан.

Во всех случаях старайтесь избегать чрезмерного количества поддержек и рафтов. Для улучшения адгезии изделия со столиком лучше подходят юбки, так как их достаточно легко срезать по завершении 3D- печати, а вот удаление опор и рафтов будет куда более трудоемкой задачей.

Источник

Flex пластик: как печатать, характеристики и свойства

REC Flex — материал, напоминающий по эксплуатационным свойствам твердый силикон и подходящий для изготовления долговечных гибких деталей, пригодных для эксплуатации на открытом воздухе.

Основные преимущества и недостатки Flex

Термопластичный полиэфирный эластомер (ТПЭЭ или TPEE) — разновидность большого семейства материалов, совокупно называемых термопластичными эластомерами или термоэластопластами. Главной отличительной чертой таких материалов служит, как подсказывает название, эластичность, но для получения разных физико-механических свойств термопластичные эластомеры, как правило, состоят из синтетических каучуков и термопластов в разных пропорциях, обуславливающих гибкость, твердость и другие характеристики. Конкретно REC Flex по своим свойствам напоминает твердый силикон.

Сразу необходимо упомянуть, что обозначение Flex используется многими производителями филаментов и обозначает характерную гибкость и эластичность. В то же время «флексы» не являются какой-то конкретной группой по химическому составу. Филаменты под разными брендами могут состоять из разного сырья, а потому при работе с REC Flex не стоит полагаться на рекомендации к «флексам» от других производителей.

В промышленности аналогичные материалы используются в производстве защитных чехлов, прокладок и уплотнителей, электрической изоляции, кабелей, труб и шлангов, накладок на рабочие инструменты и так далее.

При всех своих достоинствах REC Flex, как и другие эластичные материалы, довольно сложен в работе. Для надежной 3D-печати этим филаментом требуется может даже потребоваться кастомизация экструдера 3D-принтера (подробнее ниже).

Общие характеристики REC Flex:

Механические характеристики REC Flex:

Рекомендации по подготовке к 3D-печати Flex

Как упоминалось выше, основные проблемы при 3D-печати REC Flex напрямую связаны с его основным свойством — эластичностью. Способность материала сгибаться, растягиваться и сжиматься может вызывать проблемы с подачей и ретрактом, что необходимо учитывать при настройке параметров 3D-печати. В общем и целом, рекомендуется избегать боуденовских систем подачи филамента, где подающие механизмы и хотэнды устанавливаются раздельно и соединяются длинной трубкой. Печатать желательно на малых скоростях — от 10 до 40 мм/c.

В идеале следует использовать директ-экструдеры (с подающим механизмом и хотэндом в единой сборке), а расстояние между подающими шестернями и входным каналом хотэнда должно быть минимальным, чтобы пруток не имел возможности изогнуться и намотаться на шестерни (см. иллюстрацию выше). Тем не менее, даже этого может быть недостаточно, и тогда необходимо использовать кастомизированные корпуса экструдеров с внутренними направляющими прутка, предотвращающими изгиб филамента под нагрузкой (см. иллюстрацию ниже).

Еще один момент связан с подбором температурного режима и регулировкой термобарьера. Слишком быстрое плавление материала в хотэнде приведет к повышению трения и прекращению подачи. Для борьбы с этим эффектом необходимо добиться резкого градиента температур, что может потребовать установки более эффективной системы охлаждения термобарьера.

Наконец, следует помнить, что REC Flex обладает высокими адгезионными свойствами, хорошо схватываясь не только между слоями самого материала, но и с рабочими поверхностями. По этой причине рекомендуется избегать пленочных покрытий и печатать на стеклянных столиках с использованием лаков или клеев, в данном случае служащих разделяющим слоем и облегчающих отделение готовых изделий от столиков по завершении 3D-печати. Во избежание образования сколов или растрескивания стекла перед отделением желательно дождаться полного остывания столика и модели — зачастую в процессе охлаждения изделия отделяются самостоятельно.

Рекомендуемые настройки для 3D-печати материалом Flex:

Хранение Flex

REC Flex обладает довольно низкой гигроскопичностью, а потому редко требует просушивания перед 3D-печатью. При необходимости материал можно просушить с помощью фруктосушилки, электрической духовки или специализированного устройства при температуре не выше 50°С в течение четырех часов. Превышать указанную температуру ради более быстрой сушки не следует, так как это может привести к повреждению материала.

Филамент рекомендуется хранить в плотно закрытом пластиковом пакете или контейнере с силикагелем для защиты как от влаги, так и пыли, способной образовывать нагар и пробки. Для очистки материала от пыли можно прямо во время 3D-печати использовать простой поролоновый фильтр, пропуская через него филамент по пути от катушки к подающему механизму и хотэнду.

Подробнее о хранении и сушке филаментов из разных материалов рассказывается в статьях по ссылкам ниже:

Постобработка REC Flex

Ввиду высокой эластичности и химической стойкости возможности механической и химической обработки изделий из REC Flex ограничены.

Для соединения частей из этого материала можно использовать либо паяльный фен, либо каучуковые клеи. Механическая обработка, как правило, сводится к удалению артефактов и опорных структур с помощью режущих инструментов.

При покраске в качестве грунта можно использовать акриловые герметики или жидкую резину (твердые грунты будут трескаться и рассыпаться при сгибании окрашенного изделия).

Безопасность REC Flex

В нормальных эксплуатационных условиях REC Flex совершенно безопасен. Основная доля потенциально опасных летучих веществ, выделяемых во время 3D-печати, приходится на метанол, уксусную кислоту и ацетон, однако объем выделений значительно ниже предельно допустимых концентраций (см. информацию ниже). Тем не менее, при 3D-печати как REC Flex, так и любыми другими филаментами мы настоятельно рекомендуем не рисковать и работать в хорошо проветриваемых помещениях, по возможности оборудованных вытяжкой вблизи 3D-принтеров.

Объемы выделений и предельно допустимые концентрации (ПДК):

Сертификаты безопасности публикуются в специальном разделе нашего сайта.

Испытания REC Flex

Наша компания последовательно проводит испытания выпускаемых филаментов для 3D-принтеров. С отчетами об испытаниях* REC Flex можно ознакомиться по ссылкам ниже:

*все испытания проводились на напечатанных образцах с толщиной слоя 0.2мм

Источник

Особенности печати пластиком типа Flex

FLEX – это особый тип филамента. Изделия из этого материала можно гнуть и скручивать, но при этом они не теряют форму. Пластик можно установить в обычный 3D-принтер. Стоит только выставить верные параметры печати и не забывать о технике безопасности. В некоторых случаях потребуется немного доработать устройство печати.

Что такое Flex пластик?

Филамент типа Flex — это упругий материал светлого оттенка. Он выдерживает высокие нагрузки по показателям скручивания и растяжения, если сравнивать его, например, с PLA или ABS. По своим характеристикам он схож с твердым силиконом. Область применения Flex очень широка: от игрушек и сувениров до прототипов деталей авто и медицинских протезов.

Интересно! New Balance создали кроссовки с подошвой из Flex в 2016 году.

Основные характеристики филамента:

Готовые изделия из Flex легко поддаются обработке: разрезанию, свариванию, окрашиванию, стерилизации.

Справка! Первые экземпляры Flex появились в 1959 году. Термопластичный полиуретан придумала фирма Lubrizol Engineered Polymer. Компания экспериментировала с чередованием сополимеров: изоцианата и полиола. В итоге удалось достичь оптимальных показателей прочности и эластичности. Готовый материал получил название TPU. В 3D-печати его переименовали во Flex.

Материал ценят за ряд достоинств:

Но есть и свои минусы:

Также стоит учесть технику безопасности, которую необходимо соблюдать при работе с Flex.

Меры предосторожности при печати flex пластиком

Перед началом работы нужно основательно подготовиться:

Если материал попал на кожу, следует немедленно остудить место холодной водой. После чего оказать первую помощь, как при термическом ожоге. Если у человека ухудшится самочувствие, обратиться к врачу.

Важно! Материал не утилизируют в бытовых печах. Его нельзя сжигать или плавить. Полимер выделяет едкий токсичный газ. Им можно отравиться.

Как печатать: пошаговая инструкция

У данного материала есть ряд особенностей, которые нужно учитывать при печати. Более того, даже хранить пластик нужно по особому. Рассмотрим все этапы работы с Flex, начиная с методов хранения, заканчивая постобработкой.

Хранение филамента

Катушку с пластиком хранят в герметичном боксе, из которого нужно выкачать весь воздух. Идеально, если в нем получится создать вакуум. Материал легко напитывает влагу, поэтому в контейнер нужно положить поглотители влаги. Например, силиконовые шарики. Лучше заранее просушить всю катушку в сушильной камере.

Информация! В качестве устройства для просушки можно взять камеру Wanhao Boxman-2. Это недорогой девайс, который также можно использовать для подготовки к печати других материалов. Например, некоторых марок нейлона.

Самодельный контейнер для хранения Flex

Настройки принтера

Подготовительный этап включает в себя калибровку печатной платформы, а также соблюдения условий печати:

Если материал раз за разом забивает экструдер, попробуйте установить принудительно охлаждение верхней части hot-еnd. Главная задача 3D-мейкера, сделать оптимальную температуру для филамента именно в нижней части хот-энда, но не выше.

Температура платформы

Еще один важный момент – выставление температурного режима рабочей платформы, а также подготовка поверхности к печати. Рекомендуется заранее прогреть стол до 45–60 °C. Поверхность платформы можно обтянуть малярным скотчем или каптоном. Еще один вариант: установка листа на основе полиэфиримида (PEI).

Информация! Также для улучшения свойств адгезии используют специальный лак. Его наносят на поверхность до начала печати.

Скорость и параметры печати

Следующий важный этап, это выставление параметров принтера:

Точные настройки можно посмотреть на этикетке материала. Или пробовать выставить параметры методом проб и ошибок. Здесь мы даем общие рекомендации, которые работают в большинстве случаев.

Охлаждение

Обдув верхней части хот-энда потребуется, если филамент будет выходить кусками. Просто установите небольшой компьютерный вентилятор. Спасет даже маленький алюминиевый радиатор, приклеенный на термопасту или термопрокладку. Также стоит включать обдув самой модели.

Обработка детали

Внимание! После окончания печати оставьте модель в сушильной печи на 2–3 часа. Температура просушки – 200 °C. Фигура должна лежать лицевой стороной вверх. Готовое изделие получит ровную глянцевую поверхность. Возможно, верхние слои немного оплавятся. Не критично и практически незаметно.

При склеивании двух деталей из Flex стоит работать в перчатках и респираторе, чтобы не получить легкий химический ожог.

Ошибки печати флексом и способы их избежать

Самые частые ошибки, которые допускают 3D-мейкеры:

Устанавливайте точные настройки печати, которые рекомендует завод изготовитель.

Популярные 3D-принтеры

Рассмотрим 2 модели принтеров для печати гибким филаментом, а также коротко расскажем о некоторых особенностях:

Источник

Как печатать пластиком FLEX [2020]

Пластики FLEX — это эластичные полимеры, возможность применения которых весьма обширна. Из них можно делать упругие амортизирующие детали, например — чехлы для гаджетов. С тем же успехом из FLEX-пластика печатают подошвы для спортивной обуви.

Из-за своих физических свойств этот материал весьма капризен. Хранение и печать TPU требуют особых условий. Читайте статью, чтобы узнать о разных нюансах 3D-печати эластичными полимерами.

Содержание

О пластике FLEX

Пластик FLEX — это распространенная категория эластичных филаментов, химическое название которых — термопластичный полиуретан (TPU). Поскольку TPU принадлежит к категории термопластичных эластомеров (TPE), иногда в литературе случаются ошибки в терминологии. В этой статье определения «печать пластиком FLEX» и «печать из TPU» равнозначны.

История

Термопластичный полиуретан был разработан компанией Lubrizol Engineered Polymers в 1959 году. Ключевое свойство соединения, которое определило физические свойства материала, — чередование сополимеров с жесткой и эластичной структурой. Жесткие части формулы — изоцианаты, эластичные — полиолы. Комбинируя сочетания полимеров, можно получить TPU, который будет упругим, как резина, или жестким, как обычный пластик. В 3D-печати применяют эластичные FLEX-филаменты.

Характеристики

FLEX-пластик — светлый упругий материал, который выдерживает высокие, по сравнению с ABS-пластиком, нагрузки при кручении и растяжении. Основные характеристики полимера:

Плотность: 1,18-1,25 г/см³;

Прочность и гибкость;

Устойчив к разбавленным кислотам и растворам щелочей при комнатной температуре;

Температура плавления: 200—225 °C;

Стойкость к нагреву до 125 °C (до 140 °C у некоторых марок).

Изделия из FLEX-пластика можно стерилизовать, сваривать, механически обрабатывать, окрашивать, печатать, разрезать. Материал устойчив к высоким температурам, а при комнатной температуре обладает хорошей устойчивостью к едким средам. В ароматических углеводородах, например, бензоле и толуоле, TPU разрушается при комнатной температуре. Изделия из TPU растворяются в ацетоне, метилэтилкетоне и циклогексаноне, метилпирролидине и тетрагидрофуране. К смазочным жирам и моторным маслам изделия из TPU устойчивы даже при высоких температурах.

В одном эксперименте шесть идентичных по форме деталей, напечатанных из различных филаментов, были частично погружены в сильный растворитель Nitro-P. Изделие из TPU впитало жидкость, что привело к увеличению объема на 50%. Однако после испарения растворителя модель приняла изначальный объем, причем без утраты физических свойств.

Достоинства и недостатки

Достоинства:

Устойчивость к высоким температурам;

Высокая прочность на разрыв при скручивании, растяжении, сжатии;

Возможность окрашивания филамента и покраски по готовому изделию;

Возможность вторичной переработки.

Недостатки:

Сложный процесс печати;

Не рекомендуется для использования с Боуден-экструдерами;

Не пригоден для хранения пищевых продуктов.

Меры предосторожности

При 3D-печати пластиком FLEX следует соблюдать меры безопасности. При печати следует использовать перчатки, для защиты от термических ожогов, и респираторы. Производить печать TPU только в хорошо проветриваемом помещении. Если есть возможность, то печатать следует в 3D-принтере закрытого типа, с отводом газов из печатной камеры. При попадании расплавленного полимера на кожу, пострадавшему следует остудить место попадания холодной водой и оказать помощь, как при термическом ожоге. После застывания материал самостоятельно отвалится. В противном случае следует обратиться к врачу.

FLEX-пластик следует правильно утилизировать и ни в коем случае не сжигать в бытовых печах. При горении полимер выделяет токсичные пары оксида углерода, оксида азота, цианистого водорода и изоцианата.

Использование FLEX в 3D-печати

В 2016 году американская компания New Balance создала серию беговых кроссовок с напечатанными из FLEX-пластика подошвами. В заявлении компании было сказано, что при реализации этого решения были использованы преимущества 3D-печати и достижения в области материаловедения, что позволило достигнуть оптимального баланса гибкости, прочности, веса и долговечности. Конфигурация подошвы была создана таким образом, чтобы при ударе пятки давление распределялось от областей с высоким давлением на части подошвы со средним и низким давлением.

Особенности 3D-печати FLEX

Хранение филамента

FLEX-филаменты гигроскопичны, они способны впитывать влагу, находясь в сыром помещении. Перед длительным хранением материала, его следует запечатать в вакуумный пакет с поглотителем влаги. Если условия хранения FLEX неизвестны, то перед печатью пластиковую нить следует просушить в специальной сушилке, например — Wanhao Boxman-2.

Нагрев платформы

Для лучшей адгезии первого слоя, перед началом печати материалом TPU рекомендуется нагреть платформу до температуры 45—60 °C. Поверхность печатного стола рекомендуется покрыть малярным скотчем, либо использовать в качестве основы лист полиэфиримида (PEI).

Скорость и параметры печати

3D-печать флексом осложняется характером материала. Поскольку в нагретом состоянии полимер чрезмерно вязок, при высокой скорости печати нить может забить экструдер. Производители TPU указывают рекомендуемую скорость печати, разную для разных марок филамента, в пределах от 10 до 30 мм/с. Зная эти цифры, скорость можно подобрать опытным путем.

Охлаждение при печати

В процессе печати флекс-пластиком требуется включать обдув.

Обработка детали из FLEX

Термическая обработка

После завершения печати, изделия из FLEX можно положить лицевой стороной вверх в специальную печь, установить температуру на 200 °C и оставить готовое изделие на 2—3 минуты. Верхний слой оплавится, но не настолько, чтобы деформировать изделие, создавая равномерно гладкую глянцевую поверхность.

Механическая обработка

Из-за физических свойств материала, изделия, напечатанные из FLEX, сравнительно сложно обрабатывать механическим способом. Чтобы отшлифовать поверхность детали, необходимо аккуратно придерживать её руками. По этой причине такая обработка занимает много времени. Использовать машинную обработку рекомендуется только на станках с ЧПУ. Вместе с тем, удаление поддержек на изделии из TPU достаточно простое, поскольку лишние элементы можно срезать даже канцелярским ножом.

Шпаклевание

Еще один способ обрабатывать поверхность деталей из FLEX — покрыть их гибкой шпаклевкой. Такой метод применим при обработке больших конструкций, где не важна точность, поскольку после шпаклевания габариты изделия изменятся.

Склеивание

Детали из FLEX подвергаются склеиванию, как и любые другие пластиковые изделия. Для этого можно использовать специальные клеи, предназначенные для работы по резине. Также подходят апротонные растворители: тетрагидрофуран, диметилсульфоксид и диметилформамид.

Как и в случае с обычными пластиками, FLEX необходимо очистить (можно спиртом) и высушить. После нанесения небольшого слоя склеивающего вещества, две части изделия следует прочно прижать друг к другу и дать клею несколько минут для высыхания.

Популярные 3D-принтеры, которые печатают FLEX-пластиком

Anet A8

Температура платформы: 60 °C

Температура экструдера: 225 °C

При печати FLEX-пластиком очень важно, чтобы филамент поступал в сопло строго вертикально. Это существенно снижает возможность засорения сопла. В случае с 3D-принтером Anet A8, можно установить направляющую в экструдере, между двумя шестернями. Характеристики детали и процесс установки проиллюстрирован в видео на канале Crosslink (см. выше).

Creality Ender 3

Температура платформы: 60 °C

Температура экструдера: 225 °C

Как и в вышеописанном примере, перед началом печати флексом на принтере Creality Ender 3 необходимо настроить подачу филамента. Специальная насадка на экструдер избавит пользователя от опасности, что гибкая пластиковая нить будет «зажевана» шестернями, подающими филамент к соплу.

Проблемы при печати FLEX

Наиболее распространенная проблема при печати пластиком FLEX — это стрининг, то есть появление не предусмотренных моделью тонких нитей материала между стенками напечатанного изделия. Один из радикальных способов избавиться от свисающих пластиковых нитей на стадии обработки, который применяется некоторыми пользователями — сжечь их газовой горелкой. Способ спорный, поскольку существует высокий риск повредить стенки напечатанного изделия. При появлении такой проблемы необходимо настроить скорость экструзии и температуру сопла.

Еще одна распространенная проблема — расслоение стенок. Она возникает, если филамент отсырел при хранении. Решается сушкой TPU перед печатью.

Для предотвращения стрининга следует провести следующие действия:

В настройках слайсера включить функцию ретракции, то есть втягивание нити в обратном направлении на холостом ходу, при перемещении печатающей головки над пустыми областями.

Установить скорость печати на минимум, в большинстве случаев достаточно 20 мм/с.

Убедиться перед началом печати, что филамент абсолютно сухой. Если нет точных данных о хранении материала, то перед печатью высушить пластиковую нить в специальном устройстве.

Убедиться перед началом печати, что в сопле не остались частички материала с прошлой печати. Проще всего — после разогрева экструдера дать принтеру печатать тестовый образец несколько минут. Визуально определить отсутствие старого пластика можно, если из сопла не вытекает пластик другого цвета.

Примеры напечатанных изделий из FLEX

Итого

Упругие пластики FLEX предназначены для создания эластичных изделий на 3D-принтерах, печатающих по технологии FDM. По физическим свойствам, в напечатанном виде, FLEX напоминают крепкую резину. Нетипичные для пластиковых филаментов свойства являются причиной сравнительно сложного процесса печати. FLEX-нити легко забивают сопло и оставляют «паутину» на напечатанном изделии. Чтобы избежать ошибок при печати, филамент необходимо хранить в вакуумной упаковке, а перед началом печати провести дополнительную подготовку принтера. Зато результатом правильной работы может быть что угодно: от кейса для смартфона и костюма для косплея, до кузовных элементов автомобиля.

Купите пластики FLEX в Top 3D Shop — получите оригинальные качественные материалы по разумной цене.

Источник