ท่อ PTFE ทนความร้อนสูงสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

PTFE คืออะไร?

PTFE หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ "ราชาแห่งพลาสติก" เป็นพอลิเมอร์ที่ทำจากเตตระฟลูออโรเอทิลีนเป็นโมโนเมอร์ ถูกค้นพบโดย ดร. รอย พลันเก็ตต์ ในปี 1938 บางทีคุณอาจยังรู้สึกแปลกใจกับสารนี้ แต่คุณจำกระทะเคลือบสารกันติดที่เราเคยใช้ได้ไหม? กระทะเคลือบสารกันติดนั้นเคลือบด้วย PTFE บนพื้นผิวของกระทะ เพื่อไม่ให้อาหารติดก้นกระทะ ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงคุณสมบัติทนความร้อนสูงและหล่อลื่นได้ดีของ PTFE ปัจจุบัน วัตถุดิบผง PTFE ถูกนำมาผลิตเป็นผลิตภัณฑ์รูปทรงต่างๆ เช่น ท่อ PTFE ฟิล์มบาง PTFE แท่ง PTFE และแผ่น PTFE ซึ่งทั้งหมดนี้ใช้ในหลากหลายสาขา ต่อไปเราจะมาพูดถึงการประยุกต์ใช้ท่อ PTFE ในอุปกรณ์เครื่องพิมพ์ 3 มิติ

PTFE เป็นพิษหรือไม่?

ประเด็นที่ว่า PTFE เป็นพิษหรือไม่นั้นเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอยู่ และในความเป็นจริงแล้ว PTFE นั้นไม่เป็นพิษ

แต่ก่อนหน้านี้เมื่อมีการเติม PFOA (กรดเพอร์ฟลูออโรออกทาโนอิก) ลงในส่วนประกอบของ PTFE สารพิษจะถูกปล่อยออกมาเมื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูง PFOA ย่อยสลายได้ยากในสิ่งแวดล้อม และอาจเข้าสู่ร่างกายมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ผ่านทางวัตถุ อากาศ และน้ำ และเมื่อเวลาผ่านไปอาจนำไปสู่ภาวะมีบุตรยากและโรคเกี่ยวกับระบบภูมิคุ้มกันอื่นๆ แต่ปัจจุบันทางการได้สั่งห้ามการเติม PFOA ลงในส่วนประกอบของ PTFE แล้ว รายงานการทดสอบวัตถุดิบทั้งหมดของเราก็ระบุว่าไม่มีส่วนประกอบของ PFOA ด้วย

เหตุใดเครื่องพิมพ์ 3 มิติ จึงใช้ท่อ PTFE?

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของยุคสมัย เครื่องพิมพ์ 3 มิติเป็นเทคโนโลยีการขึ้นรูปอย่างรวดเร็ว หรือที่รู้จักกันในชื่อการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) เป็นกระบวนการเชื่อมต่อหรือทำให้วัสดุแข็งตัวภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างวัตถุสามมิติ โดยทั่วไปจะใช้โมเลกุลของเหลวหรืออนุภาคผงหลอมรวมกันและสร้างวัตถุขึ้นทีละชั้น ปัจจุบัน เทคโนโลยีการขึ้นรูปด้วยการพิมพ์ 3 มิติโดยทั่วไปประกอบด้วย: วิธีการหลอมและการสะสม เช่น การใช้เทอร์โมพลาสติก วัสดุโลหะระบบผลึกทั่วไป ซึ่งมีความเร็วในการขึ้นรูปช้า และวัสดุมีความลื่นไหลในการหลอมที่ดีกว่า

อย่างไรก็ตาม เครื่องพิมพ์ 3 มิติ มีปัญหาปวดหัวมาอย่างยาวนาน นั่นคือ การอุดตันง่าย! แม้ว่าอัตราการเสียของเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะต่ำ แต่เมื่อเกิดขึ้นแล้ว มันจะไม่เพียงแต่ส่งผลต่อคุณภาพการพิมพ์เท่านั้น แต่ยังทำให้เสียเวลาและวัสดุในการพิมพ์ และอาจทำให้เครื่องเสียหายได้อีกด้วย หลายคนสงสัยว่าท่อป้อนวัสดุร้อนเกินไปเนื่องจากทำจากวัสดุผสม เนื่องจากวัสดุเกรดวิศวกรรมต้องการอุณหภูมิต่อเนื่องสูง ความต้องการของชิ้นส่วนจึงสูงมาก ดังนั้น เครื่องพิมพ์ 3 มิติ จึงใช้ท่อ PTFE เป็นท่อป้อนวัสดุ วัตถุดิบจำนวนมากจำเป็นต้องถูกลำเลียงไปยังหัวพิมพ์ในสถานะหลอมเหลว และท่อลำเลียงต้องมีพื้นที่เพียงพอสำหรับเครื่องพิมพ์ ดังนั้น ปัจจุบันผู้ผลิตหลายรายจึงเปลี่ยนมาใช้ท่อเหล็กฟลูออรีนแบบฝัง ซึ่งเหล็กฟลูออรีนและสแตนเลสมีค่าการนำความร้อนต่ำ สามารถลดอุณหภูมิของท่อป้อนวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยท่อเหล็กฟลูออรีน อัตราการอุดตันจึงลดลงอย่างมาก ดังนั้น นี่จึงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ