„Soft Power“ freisetzen! Alles über die flexiblen 3D-Druckmaterialien und Anwendungen von eSUN.

In den letzten Jahren haben sich flexible 3D-Druckmaterialien aufgrund ihrer ausgezeichneten Duktilität, Schlagfestigkeit und Verschleißfestigkeit zu einer wichtigen Wahl in der industriellen Fertigung, der Medizintechnik und der Unterhaltungselektronik entwickelt.

Der beschleunigte Prozess der „Desktop-Industrialisierung“ wird die Popularisierung der dezentralen Fertigung und der personalisierten Produktion weiter fördern und gleichzeitig die Anwendung und Entwicklung flexibler 3D-Druckmaterialien in der Produktion und im Alltag der Menschen beschleunigen.

Das Portfolio an flexiblen Materialien von eSUN umfasst eine breite Palette von TPU- und TPE-Materialien, wie z. B. TPU-95A, TPU-90A, TPU-87A, TPU-85A, TPE-83A, TPU-64D, TPU-HS, TPU-LW, TPU-Temp Color Change usw.

Anwendungen flexibler 3D-Druckmaterialien

1.Maßgefertigte Prothesen und Orthesen

Die Vorteile der Individualisierungsmöglichkeiten des 3D-Drucks machen ihn besonders geeignet für medizinische und Rehabilitationsanwendungen.

Prothesen, Prothesenliner oder Einlegesohlen aus TPU-Materialien passen sich besser den menschlichen Kurven an, bieten eine gute Elastizität und ein angenehmes Tragegefühl und sind daher ideal zum Tragen.

TPU-Materialien können auch zur Herstellung dynamischer Orthesen verwendet werden, wodurch durch 3D-Druckstrukturen mit variabler Steifigkeit eine intelligente mechanische Anpassung während der Rehabilitation erreicht wird.

2. Industrielle Fertigung: Stoßdämpfende Bauteile und Dichtungen

In der industriellen Fertigung können flexible 3D-Druckmaterialien zur Herstellung von stoßdämpfenden Pads, Dichtungsringen und Schutzabdeckungen verwendet werden.

Im Bereich der intelligenten Roboter können beispielsweise bioinspirierte Tentakel, die aus weichen TPU-Materialien gedruckt werden, einen Biegeradius von 1,2 erreichen.

Darüber hinaus können flexible Materialien für die Serienfertigung von flexiblen Vorrichtungen und Industriedichtungen verwendet werden.

3. Unterhaltungselektronik: Stoßfeste Hüllen und flexibles Zubehör

Dank ihrer Flexibilität und Stoßfestigkeit werden TPU-Materialien häufig zur Herstellung flexibler Schutzhüllen und stoßfester Bauteile verwendet.

Beispielsweise verwenden die US-Kunden von eSUN TPU-Materialien zur Herstellung von Halterungen und Schutzausrüstung für elektrische Einräder, die sowohl Härte als auch Komfort bieten.

TPU kann auch zum Drucken von Teilen verwendet werden, die an Stoßfängern von Elektrofahrzeugen befestigt sind, um Stöße abzufedern und so Stoßfängerschäden und Personenschäden zu reduzieren oder zu verhindern.

4. Mode und Schuhe: Maßgefertigte Sohlen und Sportschuhe

Die Entwicklung des 3D-Drucks in den Bereichen Mode und Wearables beschleunigt sich.

Mithilfe flexibler 3D-Drucktechnologie können Anwender Sportschuhe, Sandalen, Rucksäcke, Kleidung und Uhrenarmbänder herstellen.

Für Anwendungen im Schuhbereich verbessern 3D-gedruckte Hochleistungslaufschuhe mit Wabenstruktur die Rückfederung bei gleichzeitig reduziertem Gesamtgewicht.

 

Neue flexible 3D-Druckmaterialien von eSUN

Kürzlich wird eSUN drei neue Materialien auf den Markt bringen: TPU-90A, TPU-85A und TPU-64D.

Diese Materialien bieten hervorragende Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit und eignen sich daher für stoßdämpfende und weich stützende Modelle. Sie unterstützen außerdem die hybride Schnellfertigung (Kombination von weichen und harten Materialien) bei Geräten wie dem Bambu Lab H2D.

1.TPU-90A

TPU-90A vereint ein flexibles Tragegefühl mit hoher Härte und bietet so herausragende Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit. Es ist ideal für Schuhe und Reifen, die sowohl Flexibilität als auch Festigkeit erfordern.

2. TPU-85A

TPU-85A ist weicher als TPU-95A und TPU-90A und eignet sich daher für den Druck stoßdämpfender Modelle oder Bauteile, wie z. B. Schutzhüllen und Polsterteile.

Anwendungsbeispiel: Dämpfer für Tennisschläger

3. TPU-64D

eSUNs TPU-64D nutzt ein spezielles Modifizierungsverfahren, um die Verarbeitungstemperaturen zu senken, die Tieftemperaturplastizität zu verbessern und die Oberflächenglätte zu erhöhen.

Es zeichnet sich durch eine hohe Härte und niedrigere Anforderungen an die Drucktemperatur aus, was die Bedruckbarkeit verbessert.

In der Praxis kann TPU-64D für Schuhe oder dämpfende Schutzkomponenten verwendet werden.

Beispielsweise bieten 3D-gedruckte Sportschuhsohlen aus TPU-64D eine 300 % höhere Verschleißfestigkeit als herkömmlicher Gummi und erfüllen die Anforderungen an hohe Stoßfestigkeit. Durch die optimierte Konstruktion lässt sich zudem das Gewicht um 30 % reduzieren.

Helme mit wabenförmigen Fachwerkstrukturen aus TPU-64D, die im 3D-Druckverfahren hergestellt werden, erreichen eine Energieabsorptionsdichte von 35 kJ/m³, die fünfmal höher ist als bei herkömmlichen EPS-Materialien, und können aktive Kühlkanäle für einen besseren Aufprallschutz und ein insgesamt besseres Benutzererlebnis integrieren.

Drucktipps für flexible Materialien

Die Markteinführung des Bambu Lab H2D-Geräts bietet einen „bequemen Weg“ für die hybride Fertigung mit flexiblen Materialien. Beim Drucken sind jedoch folgende Punkte zu beachten:

Ausrüstung:

1. Es wird empfohlen, einen Direktantriebsextruder (Kurzstreckenextruder) zu verwenden. Materialien mit einer Härte über 85A erfordern besondere Anforderungen an das Einzugsrohr und die Extruderzahnräder: Das Einzugsrohr sollte nicht zu lang sein, und die Extruderzahnräder benötigen eine höhere Klemmkraft.

2. Düse: Es wird eine Düse mit einem Durchmesser von 0,4 mm oder größer empfohlen.

3. Druckbett: Ein Standard-PEI- oder Glasbett wird empfohlen. TPU-Materialien haften gut auf dem Druckbett, daher sind hohe Betttemperaturen nicht erforderlich.

Druckparametereinstellungen

1. Drucktemperatur: 200–250 °C. Unterschiedliche Materialhärten erfordern möglicherweise unterschiedliche Einstellungen an verschiedenen Druckern. Beispielsweise lassen sich 64D und 95A in der Regel bei 220 °C gut drucken, während höhere Temperaturen zu Blasenbildung führen können. Weichere Materialien wie 90A und 85A sind bei niedrigeren Temperaturen schwieriger zu extrudieren, daher wird eine Temperatur von etwa 240 °C empfohlen.

2. Flussrate: 1,0–1,05 wird empfohlen. TPU-Materialien neigen zur Unterextrusion, was zu Schichtablösungen in den Modellwänden führen kann. Eine leichte Erhöhung der Flussrate kann die Haftung der Wände verbessern.

3. Rückzug: Reduzieren oder deaktivieren Sie den Rückzug. Übermäßiger oder häufiger Rückzug kann zu Verformungen an den Extruderzahnrädern führen.

Weitere Überlegungen:

1. Trocknung: TPU-Materialien sind stark hygroskopisch und neigen zur Feuchtigkeitsaufnahme. Eine Trocknung vor dem Bedrucken wird empfohlen.

2. Spulenhalter: Bei weicheren Materialien wie 83A und 85A kann ein zu großer Abstand der Spule zu Einzugsproblemen führen. Optimieren Sie die Position des Spulenhalters anhand Ihrer Druckerfahrung.

Hybriddruck mit weichen und harten Materialien

Die Innovation und Anwendung flexibler 3D-Druckmaterialien treiben transformative Veränderungen in der Fertigung voran und bieten branchenübergreifend effizientere und personalisierte Lösungen.

Dank kontinuierlicher Fortschritte in der Materialtechnologie werden sich ihre Anwendungsmöglichkeiten weiter ausdehnen und neue Möglichkeiten für die intelligente Fertigung, das Gesundheitswesen, die Unterhaltungselektronik und darüber hinaus eröffnen.