क्या आपने कभी सोचा है कि 3डी प्रिंटिंग तकनीक इतनी मजबूत क्यों हो रही है और पुरानी पारंपरिक विनिर्माण तकनीकों की जगह क्यों ले रही है?
अगर आप इस बदलाव के कारणों को गिनने की कोशिश करें, तो सबसे पहले निश्चित रूप से अनुकूलन का ज़िक्र आएगा। लोग वैयक्तिकरण चाहते हैं। मानकीकरण में उनकी रुचि कम है।
और लोगों के व्यवहार में आए इस बदलाव और 3डी प्रिंटिंग तकनीक की लोगों की वैयक्तिकरण की आवश्यकता को अनुकूलित करके पूरा करने की क्षमता के कारण ही यह पारंपरिक रूप से मानकीकरण पर आधारित विनिर्माण तकनीकों को प्रतिस्थापित करने में सक्षम है।
लोगों की वैयक्तिकरण की खोज के पीछे लचीलापन एक महत्वपूर्ण कारक है। और बाज़ार में लचीली 3D प्रिंटिंग सामग्री की उपलब्धता, जो उपयोगकर्ताओं को अधिक से अधिक लचीले पुर्जे और कार्यात्मक प्रोटोटाइप विकसित करने में सक्षम बनाती है, कुछ उपयोगकर्ताओं के लिए बेहद खुशी की बात है।
3डी प्रिंटेड फैशन और 3डी प्रिंटेड प्रोस्थेटिक आर्म्स ऐसे अनुप्रयोगों के उदाहरण हैं जिनमें 3डी प्रिंटिंग की लचीलता की सराहना की जानी चाहिए।
रबर 3डी प्रिंटिंग एक ऐसा क्षेत्र है जिस पर अभी भी शोध जारी है और इसका विकास होना बाकी है। फिलहाल, हमारे पास रबर 3डी प्रिंटिंग तकनीक नहीं है; जब तक रबर पूरी तरह से प्रिंट करने योग्य नहीं हो जाता, तब तक हमें वैकल्पिक तकनीकों से ही काम चलाना होगा।
शोध के अनुसार, रबर के सबसे करीबी विकल्प थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स कहलाते हैं। इस लेख में हम चार अलग-अलग प्रकार के लचीले पदार्थों का विस्तार से अध्ययन करेंगे।
इन लचीली 3D प्रिंटिंग सामग्रियों को TPU, TPC, TPA और Soft PLA नाम दिया गया है। हम सबसे पहले आपको सामान्य रूप से लचीली 3D प्रिंटिंग सामग्री के बारे में संक्षिप्त जानकारी देंगे।
सबसे लचीला फिलामेंट कौन सा है?
अपने अगले 3डी प्रिंटिंग प्रोजेक्ट के लिए लचीले फिलामेंट्स का चयन करने से आपके प्रिंट के लिए विभिन्न संभावनाओं की एक नई दुनिया खुल जाएगी।
आप न केवल अपने फ्लेक्स फिलामेंट से कई तरह की अलग-अलग वस्तुएं प्रिंट कर सकते हैं, बल्कि यदि आपके पास ड्यूल या मल्टी-हेड एक्सट्रूडर वाला प्रिंटर है, तो आप इस सामग्री का उपयोग करके काफी अद्भुत चीजें प्रिंट कर सकते हैं।
आपके प्रिंटर का उपयोग करके कस्टम-निर्मित फ्लिप फ्लॉप, स्ट्रेस बॉल-हेड या केवल कंपन कम करने वाले यंत्र जैसे पुर्जे और कार्यात्मक प्रोटोटाइप प्रिंट किए जा सकते हैं।
यदि आप अपनी वस्तुओं की छपाई में फ्लेक्सी फिलामेंट का उपयोग करने के लिए दृढ़ संकल्पित हैं, तो आप निश्चित रूप से अपनी कल्पनाओं को वास्तविकता के सबसे करीब लाने में सफल होंगे।
आज इस क्षेत्र में इतने सारे विकल्प उपलब्ध होने के कारण, इस प्रिंटिंग सामग्री के अभाव में 3डी प्रिंटिंग के क्षेत्र में बीते समय की कल्पना करना कठिन होगा।
उन दिनों लचीले फिलामेंट से प्रिंटिंग करना उपयोगकर्ताओं के लिए बहुत मुश्किल काम था। इस मुश्किल के कई कारण थे, जिनमें से एक यह था कि ये सामग्रियां बहुत नरम होती हैं।
लचीली 3डी प्रिंटिंग सामग्री की कोमलता के कारण इन्हें किसी भी प्रिंटर से प्रिंट करना जोखिम भरा था; इसके बजाय, आपको वास्तव में एक विश्वसनीय प्रिंटर की आवश्यकता थी।
उस समय के अधिकांश प्रिंटरों को 'पुशिंग स्ट्रिंग इफेक्ट' की समस्या का सामना करना पड़ता था, इसलिए जब भी आप किसी नोजल के माध्यम से बिना किसी कठोरता के किसी चीज को धकेलते थे, तो वह मुड़ जाती थी, टेढ़ी हो जाती थी और उससे संघर्ष करती थी।
जो भी व्यक्ति किसी भी प्रकार के कपड़े सिलने के लिए सुई से धागा निकालने की प्रक्रिया से परिचित है, वह इस घटना से आसानी से परिचित हो सकता है।
धक्का देने के प्रभाव की समस्या के अलावा, टीपीई जैसे नरम फिलामेंट्स का निर्माण करना एक बहुत ही कठिन कार्य था, खासकर अच्छी सहनशीलता के साथ।
यदि आप कम सहनशीलता को ध्यान में रखते हुए उत्पादन शुरू करते हैं, तो संभावना है कि आपके द्वारा निर्मित फिलामेंट को खराब डिटेलिंग, जामिंग और एक्सट्रूज़न प्रक्रिया से गुजरना पड़ सकता है।
लेकिन अब हालात बदल गए हैं। वर्तमान में, कई प्रकार के मुलायम फिलामेंट उपलब्ध हैं, जिनमें से कुछ में लोचदार गुण और अलग-अलग स्तर की कोमलता भी होती है। सॉफ्ट पीएलए, टीपीयू और टीपीई इसके कुछ उदाहरण हैं।
किनारों का कड़ापन
यह एक सामान्य मानदंड है जिसे आप फिलामेंट निर्माताओं द्वारा अपने 3D प्रिंटिंग सामग्री के नाम के साथ उल्लेख करते हुए देख सकते हैं।
शोर कठोरता को किसी भी पदार्थ द्वारा धंसने के प्रति दिखाए गए प्रतिरोध के माप के रूप में परिभाषित किया जाता है।
इस पैमाने का आविष्कार अतीत में तब हुआ था जब लोगों के पास किसी भी सामग्री की कठोरता के बारे में बात करते समय कोई संदर्भ नहीं होता था।
इसलिए, शोर कठोरता के आविष्कार से पहले, लोगों को किसी भी सामग्री की कठोरता को समझाने के लिए एक संख्या का उल्लेख करने के बजाय, अपने अनुभवों का उपयोग करना पड़ता था, जिन पर उन्होंने प्रयोग किए थे।
किसी कार्यात्मक प्रोटोटाइप के हिस्से के निर्माण के लिए मोल्ड सामग्री का चयन करते समय यह पैमाना एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है।
उदाहरण के लिए, जब आप प्लास्टर से बनी खड़ी बैलेरीना का सांचा बनाने के लिए दो रबर में से किसी एक को चुनना चाहते हैं, तो शोर कठोरता आपको बताएगी कि 70 A की शोर कठोरता वाला रबर 30 A की शोर कठोरता वाले रबर की तुलना में कम उपयोगी है।
फिलामेंट्स से निपटते समय आमतौर पर आपको पता होगा कि एक लचीली सामग्री की अनुशंसित शोर कठोरता 100A से 75A तक होती है।
जिसमें, स्पष्ट रूप से, 100A की शोर कठोरता वाली लचीली 3D प्रिंटिंग सामग्री 75A की शोर कठोरता वाली सामग्री की तुलना में अधिक कठोर होगी।
फ्लेक्सिबल फिलामेंट खरीदते समय किन बातों का ध्यान रखना चाहिए?
किसी भी प्रकार का फिलामेंट खरीदते समय, न केवल लचीले फिलामेंट बल्कि कई अन्य कारकों पर भी विचार करना आवश्यक है।
आपको उस केंद्र बिंदु से शुरुआत करनी चाहिए जो आपके लिए सबसे महत्वपूर्ण है, जैसे कि सामग्री की गुणवत्ता, जिसके परिणामस्वरूप एक कार्यात्मक प्रोटोटाइप का एक सुंदर दिखने वाला हिस्सा बनेगा।
फिर आपको आपूर्ति श्रृंखला में विश्वसनीयता के बारे में सोचना चाहिए, यानी 3डी प्रिंटिंग के लिए आप जिस सामग्री का एक बार उपयोग करते हैं, वह लगातार उपलब्ध होनी चाहिए, अन्यथा, आप 3डी प्रिंटिंग सामग्री के सीमित मात्रा में बचे हुए स्टॉक का उपयोग करने में फंस जाएंगे।
इन कारकों पर विचार करने के बाद, आपको उच्च लोच और रंगों की व्यापक विविधता के बारे में सोचना चाहिए। क्योंकि, हर लचीली 3D प्रिंटिंग सामग्री आपके मनचाहे रंग में उपलब्ध नहीं होगी।
इन सभी कारकों पर विचार करने के बाद, आप बाजार में मौजूद अन्य कंपनियों की तुलना में कंपनी की ग्राहक सेवा और कीमत को ध्यान में रख सकते हैं।
अब हम उन सामग्रियों की सूची बनाएंगे जिन्हें आप लचीला भाग या कार्यात्मक प्रोटोटाइप प्रिंट करने के लिए चुन सकते हैं।
लचीली 3डी प्रिंटिंग सामग्रियों की सूची
नीचे उल्लिखित सभी सामग्रियों में कुछ मूलभूत विशेषताएं हैं, जैसे कि वे सभी लचीली और मुलायम होती हैं। इन सामग्रियों में उत्कृष्ट थकान प्रतिरोध और अच्छे विद्युत गुण होते हैं।
इनमें असाधारण कंपन अवशोषक क्षमता और प्रभाव प्रतिरोध क्षमता होती है। ये सामग्रियां रसायनों और मौसम के प्रति प्रतिरोधक क्षमता प्रदर्शित करती हैं, साथ ही इनमें टूटने और घिसने का अच्छा प्रतिरोध भी होता है।
ये सभी पुनर्चक्रण योग्य हैं और इनमें झटके को अवशोषित करने की अच्छी क्षमता है।
फ्लेक्सिबल 3डी प्रिंटिंग सामग्री से प्रिंटिंग के लिए प्रिंटर की आवश्यक शर्तें
इन सामग्रियों से प्रिंट करने से पहले आपको अपने प्रिंटर के लिए कुछ मानक सेटिंग्स निर्धारित करनी होंगी।
आपके प्रिंटर के एक्सट्रूडर का तापमान 210 से 260 डिग्री सेल्सियस के बीच होना चाहिए, जबकि बेड का तापमान परिवेश के तापमान से लेकर 110 डिग्री सेल्सियस तक होना चाहिए, यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप जिस सामग्री को प्रिंट करना चाहते हैं उसका ग्लास ट्रांजिशन तापमान क्या है।
लचीली सामग्रियों से प्रिंटिंग करते समय अनुशंसित प्रिंट गति पांच मिलीमीटर प्रति सेकंड से लेकर तीस मिलीमीटर प्रति सेकंड तक हो सकती है।
आपके 3डी प्रिंटर का एक्सट्रूडर सिस्टम डायरेक्ट ड्राइव होना चाहिए और आपके द्वारा निर्मित पुर्जों और कार्यात्मक प्रोटोटाइपों की तेजी से पोस्ट-प्रोसेसिंग के लिए कूलिंग फैन लगाने की सलाह दी जाती है।
इन सामग्रियों से प्रिंटिंग करते समय आने वाली चुनौतियाँ
बेशक, उपयोगकर्ताओं द्वारा पहले सामना की गई कठिनाइयों के आधार पर, इन सामग्रियों से प्रिंटिंग करने से पहले आपको कुछ बातों का ध्यान रखना होगा।
-थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स को प्रिंटर के एक्सट्रूडर द्वारा ठीक से हैंडल नहीं किया जाता है।
-ये नमी सोख लेते हैं, इसलिए अगर फिलामेंट को ठीक से स्टोर नहीं किया जाता है तो प्रिंट का आकार बढ़ सकता है।
थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर तेज गति के प्रति संवेदनशील होते हैं, इसलिए एक्सट्रूडर से धकेलते समय वे मुड़ सकते हैं।
टीपीयू
टीपीयू का मतलब थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन है। यह बाजार में बहुत लोकप्रिय है, इसलिए लचीले फिलामेंट्स खरीदते समय, अन्य फिलामेंट्स की तुलना में इस सामग्री का अधिक बार सामना होने की संभावना है।
यह अन्य फिलामेंट्स की तुलना में अधिक कठोरता और आसानी से एक्सट्रूड होने की क्षमता प्रदर्शित करने के लिए बाजार में प्रसिद्ध है।
इस सामग्री में अच्छी मजबूती और उच्च स्थायित्व है। इसमें 600 से 700 प्रतिशत तक उच्च प्रत्यास्थता सीमा है।
इस सामग्री की शोर कठोरता 60 A से 55 D तक होती है। इसमें उत्कृष्ट मुद्रण क्षमता है और यह अर्ध-पारदर्शी है।
इसमें मौजूद प्राकृतिक ग्रीस और तेलों के प्रति रासायनिक प्रतिरोध इसे 3D प्रिंटर के साथ उपयोग के लिए अधिक उपयुक्त बनाता है। इस सामग्री में उच्च घर्षण प्रतिरोध क्षमता है।
टीपीयू से प्रिंटिंग करते समय, प्रिंटर का तापमान 210 से 230 डिग्री सेल्सियस के बीच और बेड का तापमान बिना गर्म किए 60 डिग्री सेल्सियस के बीच रखने की सलाह दी जाती है।
जैसा कि ऊपर बताया गया है, प्रिंट की गति पांच से तीस मिलीमीटर प्रति सेकंड के बीच होनी चाहिए, जबकि बेड पर बेहतर तरीके से चिपकने के लिए आपको कैप्टन या पेंटर टेप का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।
एक्सट्रूडर डायरेक्ट ड्राइव वाला होना चाहिए और इस प्रिंटर की शुरुआती परतों के लिए कूलिंग फैन की सिफारिश नहीं की जाती है।
टीपीसी
ये थर्मोप्लास्टिक कोपॉलिएस्टर के लिए हैं। रासायनिक रूप से, ये पॉलीईथर एस्टर हैं जिनमें लंबी या छोटी श्रृंखला वाले ग्लाइकोल की एकांतर यादृच्छिक लंबाई अनुक्रम होती है।
इस भाग के कठोर खंड लघु-श्रृंखला एस्टर इकाइयाँ हैं, जबकि नरम खंड आमतौर पर एलिफैटिक पॉलीईथर और पॉलिएस्टर ग्लाइकॉल होते हैं।
क्योंकि इस लचीली 3डी प्रिंटिंग सामग्री को इंजीनियरिंग ग्रेड सामग्री माना जाता है, इसलिए यह ऐसी चीज नहीं है जो आपको टीपीयू की तरह अक्सर देखने को मिलेगी।
टीपीसी का घनत्व कम होता है और इसकी प्रत्यास्थता सीमा 300 से 350 प्रतिशत तक होती है। इसकी शोर कठोरता 40 से 72 डी के बीच होती है।
टीपीसी रसायनों के प्रति अच्छा प्रतिरोध और उच्च शक्ति के साथ-साथ अच्छी तापीय स्थिरता और तापमान प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।
टीपीसी से प्रिंटिंग करते समय, आपको तापमान को 220 से 260 डिग्री सेल्सियस की सीमा में, बेड के तापमान को 90 से 110 डिग्री सेल्सियस की सीमा में और प्रिंट गति को टीपीयू के समान सीमा में रखने की सलाह दी जाती है।
टीपीए
टीपीई और नायलॉन के रासायनिक कॉपोलिमर, जिसे थर्मोप्लास्टिक पॉलीएमाइड कहा जाता है, में नायलॉन से प्राप्त होने वाली चिकनी और चमकदार बनावट और टीपीई से प्राप्त होने वाली लचीलेपन का संयोजन होता है।
इसमें 370 से 497 प्रतिशत की सीमा में उच्च लचीलापन और लोच होती है, साथ ही शोर कठोरता 75 से 63 ए की सीमा में होती है।
यह असाधारण रूप से टिकाऊ है और टीपीसी के समान ही प्रिंट करने की क्षमता रखता है। इसमें अच्छी ताप प्रतिरोधकता और परत आसंजन क्षमता भी है।
इस सामग्री को प्रिंट करते समय प्रिंटर के एक्सट्रूडर का तापमान 220 से 230 डिग्री सेल्सियस के बीच होना चाहिए, जबकि बेड का तापमान 30 से 60 डिग्री सेल्सियस के बीच होना चाहिए।
टीपीयू और टीपीसी प्रिंट करते समय आपके प्रिंटर की प्रिंट गति अनुशंसित गति के समान हो सकती है।
प्रिंटर के बेड का आसंजन पीवीए आधारित होना चाहिए और एक्सट्रूडर सिस्टम डायरेक्ट ड्राइव के साथ-साथ बॉडेन प्रकार का भी हो सकता है।
पोस्ट करने का समय: 10 जुलाई 2023