PTFE-rör lämpliga för 3D-utskrift och Bowden extrudrar

Tillämpning – skalad upp och liten

PTFE-röret har många användningsområden: det har använts i större utsträckning i (storskaliga) produktionsprocesser under lång tid. Inte förvånande egentligen, med tanke på att PTFE mycket väl lämpar sig för överföring av material och gaser.  Det är flexibelt och kan överföra aggressiva ämnen, både under mycket kalla och mycket varma förhållanden.

Finns numera i allt högre grad också i hobbytillämpningar. Ett bra exempel på en tillämpning för detta material är 3D-skrivare. PTFE-röret används i 3D-skrivare för att styra filamentet – det element som används för utskrift – flexibelt, med relativ låg friktion, mot (Bowden) extrudern. Den kan därför klara av de höga temperaturerna vid skrivarens munstycke.

Den lämpligaste diametern för PTFE-rör för 3D-skrivare och Bowden-extrudrar beror på vilken typ av skrivare, tillämpning och filament som används, men de mest använda diametrarna är:

• 1,9 mm innerdiameter x 4 mm ytterdiameter 
• 2 mm innerdiameter x 4 mm ytterdiameter 
• 2 mm innerdiameter x 6 mm ytterdiameter 
• 3 mm innerdiameter x 4 mm ytterdiameter 
• 3,2 mm innerdiameter x 6 mm ytterdiameter
• 3,2 mm innerdiameter x 6,35 mm ytterdiameter

För högre temperaturer och ännu lägre friktion har vi nu också Capricorn premium PTFE-rör för både 1,75 mm och 2,85 mm filament:

• Capricorn XS för 1,75 mm filament
• Capricorn TL för 1,75 mm filament
• Capricorn XS för 2,85 mm filament
• Capricorn TL för 2,85 mm filament

Bilden nedan visar en typisk FDM-skrivare, som nu används av många designfanatiker i hemmiljö. FDM är en förkortning för Fused Deposition Modelling, en klassisk skrivare för vanligt hushållsbruk. Många material kan användas, men mest populära är PLA (polylaktid eller polymjölksyra) och ABS-plast (Acrylonite Butadiene Styrene) Dessutom finns många typer av filament på marknaden. Ett exempel är ett filament som innehåller träfiber, där det tryckta objektet kommer att se ut som en trädstrukturs.

En skrivare av denna typ kommer att skriva ut med ett så kallat “filament” – lager för lager. En motor guidar filamentet via PTFE-röret till munstycket. Vid den punkten är temperaturen hög, cirka 200 grader. Här smälter plasten och sprutas på tryckobjektet. Om du granskar ett 3D-tryck närmare kan du urskilja lagren från varandra. I allmänna ordalag, ju tunnare lagren är, desto vackrare är trycket.

PTFE-röret är därför avgörande för att styra filamentet. Utan ett sådant rör är skrivaren inte till någon nytta. Röret säkerställer att filamentet är under konstant tryck från extruderingsmotorn och endast kan utvecklas i riktning mot munstycket/Bowden-extrudern.

Numera kan man hitta flera varianter av vanliga FMD-skrivare. En skrivare med dubbla extruderare är ett exempel. Här har munstycket två ingångar, vilket möjliggör utskrift i två material eller färger. Perfekt om du vill ge delar av ditt tryck olika materialegenskaper.

Utanför användningen av PTFE-rör vid utskrift finns också utmärkta tillämpningar i hobbyprojekt. PTFE-rör är oumbärligt i följande projekt, spåret av en 3D-tryckt berg- och dalbana!

3D-printad berg- och dalbana – en jättelik upp-och-nervänd bumerang

För två år sedan började jag designa och bygga en 3D-printad berg- och dalbana. Mitt mål var att bygga en fullt fungerande modell. Jag älskar berg- och dalbanor och tycker om 3D-design, så detta verkade vara det perfekta projektet för att sammanföra dessa två intressen.

Och så skedde det, sommaren 2019 började jag med 3D-ritningarna av en befintlig berg- och dalbanemodell: – en jättelik upp-och-nervänd bumerang (Giant Inverted Boomerang). Denna typ av berg- och dalbana, även om den är designad och producerad i Nederländerna, finns över hela världen! En lillasyster till denna design finns till exempel i Flevopolder: Walibi Holland.

Ett tag arbetade 3D-skrivaren långa timmar och sektion efter sektion rullade av produktionslinjen. När hela strukturen nästan var klar var det dags att tänka på skenorna. När allt kommer till kritan måste ett tåg rulla med lätthet och liten friktion över dessa. Globalt har flera 3D-printade berg- och dalbanor byggts och jag märkte att PTFE-rör användes regelbundet för att forma skenorna.

Mitt val föll därför, inte helt oväntat, också på PTFE-rör. Eftersom PTFE Tube Shop kan leverera till rimliga priser och i vilken storlek som helst, var det där jag beställde mina rör. Bilden nedan visar en del av berg- och dalbanan, där PTFE-röret är monterat på strukturen.

Efter en partiell installation av PTFE-röret såg projektet ut som följande:

Nu är det elektronikens och tågets tur att byggas och installeras. Om några månader hoppas jag få en fullt fungerande 3D-printad berg- och dalbana, med lite hjälp från PTFE-rören.

Patrick de Groot