如何3D打印橡膠：線材和樹脂

魔猴君  知識(shí)堂   367天前

橡膠是一種熱固性聚合物，這意味著它不能像PLA或ABS等熱塑性塑料那樣被再次加熱或重塑。加熱熱固性聚合物只會(huì)將其燒毀，還可能釋放出有害氣體。

也就是說，你可以在FDM或樹脂機(jī)器上輕松打印柔性材料。這兩種技術(shù)的操作方式大相徑庭，但都有各自的優(yōu)勢(shì)。

在本文中，我們將介紹不同的柔性材料，并根據(jù)您選擇的3D打印技術(shù)，就如何使用這些材料提出一些建議。

一、靈活的場(chǎng)景

通過使用柔性材料打印，有趣的設(shè)計(jì)變得更好（來源：Formlabs）

有許多可用的柔性材料，但以下是最常見和最常用的材料

TPU：熱塑性聚氨酯

TPE：熱塑性彈性體

TPC：熱塑性共聚酯

柔性線材的特點(diǎn)包括彈性、耐用性、強(qiáng)度、阻燃性、食品安全性以及某些配方的抗菌性。由于可以長期與皮膚接觸，柔性線材是3D打印假肢和手表帶或其他可穿戴電子產(chǎn)品的最佳選擇。在各種柔性線材中，您還可以找到由100%再生材料制成的選擇。

另一方面，柔性樹脂是一種模仿橡膠特性的紫外線固化3D打印樹脂。它們以制造堅(jiān)固但有彈性的部件而聞名，樹脂的邵氏硬度與其柔韌性（或硬度）有關(guān)。但什么是肖氏硬度？

二、肖氏硬度

您要打印的內(nèi)容將決定要尋找的肖氏硬度（來源：AeroMarine Products）

肖氏硬度是用硬度計(jì)測(cè)量的，用于量化材料的硬度。硬度計(jì)測(cè)試適用于軟質(zhì)和柔性塑料，而洛氏測(cè)試適用于聚碳酸酯等更堅(jiān)硬的材料。

材料硬度分為三種不同的肖氏硬度：

Shore 00：用于極軟的材料，例如凝膠和橡膠

Shore A：用于柔性橡膠和硬質(zhì)塑料

Shore D：用于硬質(zhì)塑料和硬質(zhì)橡膠

作為一般參考，3D打印柔性樹脂的肖氏硬度通常為80A左右，如上所示，該硬度類似于橡膠鞋跟（比鞋底更硬）或與皮帶相當(dāng)。

例如，如果您要打印模具，那么了解要打印的材料的肖氏硬度很有用。您會(huì)知道，肖氏硬度約為30-40A的較軟材料可以制作出靈活的模具，您可以輕松地從中取出物品。如果模具太硬，則移除零件可能會(huì)導(dǎo)致零件破裂或開裂。

三、使用柔性線材打印

TPU產(chǎn)生靈活的結(jié)果（來源：Kinvert via YouTube）

為確保獲得最佳效果，在使用柔性線材打印時(shí)需要考慮一些問題。

首先，盡可能保持線材干燥。這是所有線材的必備條件，無論您是否使用柔性線材。如果不防止?jié)駳膺M(jìn)入材料，線材中就會(huì)形成氣穴，擠出的效果就會(huì)很差。適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存和干燥技術(shù)，如干燥箱或干燥機(jī)，是確保材料可用于打印的好方法。

就打印機(jī)本身而言，最好使用直接擠出。雖然這不是福音，但建議使用直接擠出而不是鮑登供料系統(tǒng)來生產(chǎn)柔性線材。為了避免粘附問題，選擇玻璃床可能是成功打印第一層的方法。

在設(shè)置方面，好的方法是在切片機(jī)設(shè)置中減少整體回縮。在使用柔性線材打印時(shí)，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)它們會(huì)在噴嘴周圍產(chǎn)生大量的串線或卷曲。就熱塑性聚氨酯而言，良好的縮回設(shè)置約為2-4毫米。請(qǐng)記住，如果縮回材料的速度過快，由于材料的彈性，它將沒有足夠的時(shí)間完成完全縮回！

最后但并非最不重要的一點(diǎn)是，放慢行進(jìn)速度。為確保柔性材料與構(gòu)建托盤的良好連接，您需要緩慢打印。熱塑性聚氨酯的打印速度為25-35毫米，溫度為215-222°C。

四、使用柔性樹脂打印

壓扁用Formlabs的Flexible 80A打印的定制耳塞（來源：Formlabs via YouTube）

柔性樹脂具有彈性特性，這意味著它在變形后會(huì)恢復(fù)到原來的形狀。根據(jù)墻壁的尺寸，打印件可能更靈活（薄壁）或更堅(jiān)硬（更厚的墻壁）。

在樹脂機(jī)器上打印時(shí)，請(qǐng)確保打印平臺(tái)板水平、通風(fēng)良好，并且工作表面鋪有紙巾，以防濺出。眾所周知，樹脂打印機(jī)會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)，吸入后可能會(huì)導(dǎo)致呼吸問題，因此二級(jí)外殼或空氣過濾器也值得考慮。

如果您要打印像表帶這樣的彎曲物品，那么您應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其打印出該形狀。否則，它總是想回到原來的平面方向。

以微小角度打印零件將有助于減少零件內(nèi)的彈性應(yīng)力，這將有助于其符合所需的形狀。固化柔性樹脂時(shí)，還建議您直接從樹脂供應(yīng)商處獲取固化設(shè)置。

編譯整理：ALL3DP