Filamenty Elastyczne I: TPE 0
Filamenty Elastyczne I: TPE

Twardość i sztywność stanowią niejedyne właściwości materiałowe, jakich użytkownik drukarki 3D oczekiwać może od filamentu termicznie przetwarzanego przez urządzenie drukujące. Przyczyna takiego stanu rzeczy jest oczywista. Owoce temperaturowej obróbki filamentu przez drukarkę 3D, jakimi się wykonane w trzech wymiarach przestrzeni wydruki, nie zawsze przygotowuje się z myślą o zastosowaniach, w których wspomniane wcześniej cechy charakteryzujące określony termoplast nie mają racji bytu. Strapiony użytkownik drukarki 3D zadać może zatem pytanie: Czy istnieją filamenty, których wyróżnikami nie są sztywność i twardość, lecz cechy materiałowe będące w mniejszym lub większym stopniu ich przeciwieństwem? Oczywiście, że tak! Producenci filamentów stosowanych w druku przestrzennym zadbali o to, aby pojmowana w sensie ogólnym oferta materiałów elastycznych charakteryzowała się ogromną różnorodnością. Produkty te reprezentują niezwykle bogatą, zróżnicowaną grupę termoplastów zwaną TPE. Filamenty, których składnikami bazowymi są wspomniane wcześniej materiał, stanowią głównych bohaterów niniejszego artykułu wchodzącego w skład naszego Kompendium Druku 3D.

Co właściwie skrywa się pod tajemniczą nazwą, jaką jest TPE? Skrót ten oznacza grupę substancji, jaką stanowią tzw. termoplastyczne elastomery. Związki te są albo kopolimerami, albo mieszaninami różnorodnych polimerów. Kopolimery to, rzecz jasna, substancje chemiczne będące polimerami, jednakże w odróżnieniu od klasycznych związków polimerowych (których poszczególne ogniwa, zwane merami, są względem siebie identyczne, stąd też takie polimery określa się mianem homopolimerów), w skład ich łańcuchów wchodzą co najmniej dwa rodzaje ogniw (czyli merów) je tworzących. Z kolei jednym ze składników mieszanin polimerów, które również reprezentują grupę elastomerów termoplastycznych, jest zwykle guma.

Przykład kopolimeru, który jest reprezentantem grupy TPE, stanowi termoplastyczny elastomer poliestrowy zwany ftalanem butylenu/poli(eteru alkilenowego). Występuje on m.in. w filamencie produkowanym przez Fiberlogy, który zwie się FiberFlex 40D. Związek ten stanowi jego składnik bazowy. Filament cechuje się relatywnie wysokim poziomem elastyczności. Jej miarę stanowi wynik równy czterdziestu punktom, które materiał ten osiąga zgodnie ze skalą twardości Shore'a typu D. Niełatwo ulega także destrukcyjnemu wpływowi różnorodnych substancji chemicznych. Filament ten jest relatywnie odporny na zmieniające się warunki termiczne. Stanowi również materiał bardzo trwały. Jest filamentem wyjątkowo odpornym na ścieranie. Dodatkowo, wykonane z niego wydruki niełatwo ulegają pękaniu, gdy jednym ze składowych warunków, w których obiekty takie umieszczono, jest niska temperatura. Filament ten nie wymaga stosowania drukarki 3D z zamykaną komorą roboczą, jednakże urządzenie w ten element wyposażone umożliwi uzyskanie lepszych rezultatów. FiberFlex 40D wykazuje się dodatkowo znacznym poziomem prostoty wykonywania z niego wydruków.

Pokaz elastyczności filamentu FiberFlex 40D firmy Fiberlogy

Lewa strona fotografii ilustruje próbkę wydrukowaną z filamentu FiberFlex 30D przed jej zgięciem, zaś prawa - już po tej procedurze. Materiał powraca do swej pierwotnej formy (tj. takiej, jak na lewej części zdjęcia, gdy nie poddaje się go działaniu zewnętrznej siły).

To jednak niejedyna forma ftalanu butylenu/poli(eteru alkilenowego), jaką użytkownik drukarki 3D, który szuka filamentu elastycznego, znaleźć może na rynku tworzyw termoplastycznych. FiberFlex 30D to kolejny już produkt firmy Fiberlogy, którego składnikiem bazowym jest omawiana wcześniej substancja chemiczna. Właściwością, jaką różni się on od FiberFlex 40D, jest mniejsza twardość filamentu, bo przyjmująca wartość równą trzydziestu punktom w skali twardości Shore'a typu D. Materiał ten cechuje się jednakże dużą trwałością oraz odpornością chemiczną. Wykazuje się również wysokim poziomem udarności, co oznacza, wydrukowane z niego obiekty trójwymiarowe odporne są na pękanie. Wykazuje się także względnie wysoką wytrzymałością termiczną. Podobnie jak FiberFlex 40D, jest trudnościeralny i do jego temperaturowego przetwarzania nie wymaga się zastosowania drukarki 3D wyposażonej w zamkniętą komorę roboczą.

Ftalan butylenu/poli(eteru alkilenowego), którego właściwości omówiono na przykładzie elastycznych filamentów wchodzących w skład ofertowego wachlarza firmy Fiberlogy, występuje w szerokim barwnym spektrum, co z jednej strony utrudnia wybór pożądanego wariantu kolorystycznego, z drugiej zaś go ułatwia. Wszystko zależy od punktu widzenia i poziomu precyzji preferencji użytkownika drukarki 3D. Pomijając jednak aspekt kolorystyczny, zaznaczyć należy, iż ftalan butylenu/poli(eteru alkilenowego) występować może także w postaci zmodyfikowanej wskutek domieszkowania surowca bazowego innymi związkami chemicznymi, np. węglanem wapnia. Nie pozostaje to, rzecz jasna, bez wpływu na właściwości fizykochemiczne filamentu jako całości.

Prezentacja elastyczności filamentu FiberFlex 30D firmy Fiberlogy

Lewa strona fotografii ilustruje próbkę wydrukowaną z filamentu FiberFlex 30D przed jej zgięciem, zaś prawa - już po tej procedurze. Materiał powraca do swej pierwotnej formy (tj. takiej, jak na lewej części zdjęcia, gdy nie poddaje się go działaniu zewnętrznej siły).

Podsumowując, użytkownik drukarki 3D szukający filamentu elastycznego ma do dyspozycji materiały wchodzące w skład grupy termoplastycznych elastomerów (TPE), w tym stanowiący głównego bohatera niniejszego artykułu związek, jakim jest ftalan butylenu/poli(eteru alkilenowego). Temat tworzyw, dla których wspólny, właściwościowy mianownik stanowi elastyczność, nie został jeszcze w pełni wyczerpany. Jedno jest zatem pewne. Pojawi się on jeszcze niejednokrotnie. A na jego powrót nie będziesz musiał czekać długo, drogi Czytelniku.

Komentarze do wpisu (0)

Informacja w stopce
Menu Szukaj Menu więcej
do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Sklep internetowy Shoper.pl