Wraz z rozwojem materiałów do druku 3D rozszerza się udział produkcji addytywnej w przemyśle. HP wprowadzając w ubiegłym roku na rynek urządzenia z serii Jet Fusion 5200 3D zaoferowało również nowe materiały z grupy elastomerów, pozwalających na drukowanie elastycznych i wytrzymałych części o wysokim poziomie szczegółowości.

Elastomery poliuretanowe są tworzywem gumopodobnym o wysokich wskaźnikach eksploatacyjnych. Ich właściwości można kształtować w bardzo szerokim zakresie, co czyni je tworzywem niezwykle uniwersalnym. TPU zapewnia wartość zarówno projektantom jak i użytkownikom końcowym dzięki unikalnemu zestawowi właściwości, od miękkich jak guma do sztywnych jak twarde tworzywa sztuczne. Charakteryzuje się wyjątkową odpornością na ścieranie i rozdarcie, wysoką elastycznością, odpornością na oleje i rozpuszczalniki oraz plastycznością w szerokim zakresie temperatur.

Elastomery w technologii HP Multi Jet Fusion 3D

HP sukcesywnie rozszerza portfolio materiałów, które sprawdzą się nawet w najbardziej wymagających zastosowaniach w branży motoryzacyjnej, elektronice, sporcie i rekreacji czy medycynie oraz wielu innych. We współpracy z BASF, wiodącym dostawcą w przemyśle chemicznym, który posiada najbogatsze portfolio materiałów, możliwych do zastosowania w druku 3D, wprowadziło w ubiegłym roku materiał Ultrasint TPU 90A-01, który idealnie sprawdza się w prototypowaniu i produkcji, gdzie potrzebna jest dobra amortyzacja wstrząsów i elastyczność na miarę gumy formowanej w szerokim zakresie temperatur.

Elastyczne i wytrzymałe elementy wykonane z TPU w technologii HP MJF

Portfolio BASF obejmuje szeroki wachlarz konstrukcyjnych tworzyw termoplastycznych, poliuretanów, materiałów akrylanowych (np. fotopolimery), fotoinicjatorów, funkcjonalnych środków pomocniczych, stabilizatorów, pigmentów, a także metali.

Producenci obuwia, produktów gospodarstwa domowego oraz sprzętu sportowego wykorzystują wyjątkowe właściwości poliuretanów. Na tę grupę produktów składają się elastomery plastyczne (np. Elastollan® (TPU)) oraz elastomery mikrokomórkowe. Te przedsiębiorstwa oraz silny potencjał stanowią filar prac nad materiałami przeznaczonymi do przemysłowych zastosowań druku 3D.

BASF HP TPU

Wkładka do buta wykonana z TPU – technologia HP MJF

Materiał Ultrasint TPU 90A-01 – parametry techniczne

Belgijska firma Materialise jako jeden z głównych partnerów HP pierwszy w Europie oferuje klientom TPU do druku 3D, które wg nich charakteryzuje się wysoką precyzją i dokładnością wymiarową:

 Parametr  Wartość
 Dokładność wymiarowa  ±0,3%
 Grubość warstwy 0.1 mm
 Minimalna grubość ścianki  0,8 mm, ale przy grubości 0,6 mm można zastosować zawiasy
z materiału rodzimego
 Możliwość produkcji zatrzasków i zawiasów Tak
 Struktura powierzchni  Niewykończone części mają zwykle gładką powierzchnię
w kamienno-szarym kolorze bez widocznych warstw

Elementy służące do badania elastyczności i wytrzymałości materiału TPU

Jako wczesny tester nowej serii HP Jet Fusion 5200 3D, która została wprowadzona na rynek w maju ubiegłego roku, Materialise był aktywny w badaniach i opracowaniu aplikacji dla nowego materiału, z którego drukował oraz prototypował np. niewielkie serie obudów i pokryw ochronnych. Według inżynierów Materialise Ultrasint TPU 90A-01 charakteryzuje się:

 Parametr  Wartość XY Wartość Z   Standard
 Gęstość 1,1 1,1  g/cm3
 Twardość Shore A  88  88  (DIN ISO 7619-1)
 Wytrzymałość na rozciąganie  9 7  MPa (DIN 53504, S2)
 Wydłużenie przy zerwaniu  220 120  % (DIN 53504, S2)
 Moduł sprężystości  75 85  MPa (ISO 527-2, 1 A.)
 Moduł zginania  75 75  MPa (DIN EN ISO 178)
 Odporność na zerwanie (Trouser)  20 16  kN/m (DIN ISO 34-1, A)
 Odporność na rozdarcie (Graves)  36 32  kN/m (DIN ISO 34-1, B)
 Stopień kompresji przy ściskaniu B (23°C, 72 godz.)  20 20  % (DIN ISO 815-1)
 Odbicie sprężyste  63 63 % (DIN 53512)
 Odporność na ścieranie  140 100  mm3 (DIN ISO 4649)
 Siła uderzenia Charpy’ego (karbowana, 23°C)  Częściowe pęknięcie  Bez pęknięcia  (DIN EN ISO 179-1)
 Siła uderzenia Charpy’ego (karbowana, -10°C)  21  29  kJ/m2 (DIN EN ISO 179-1)
 Testy Rossflex (100 000 cykli, 23°C)  Brak pogłębienia rozdarcia  (ASTM D1052)
 Testy Rossflex (100 000 cykli, -10°C)  Brak pogłębienia rozdarcia (ASTM D1052)
 Vicat/A(10N)  84  96  (DIN EN ISO 306)
 Temperatura topnienia  120-150  120-150 °C (ISO 11357 20 K/min)

Mapa zastosowań TPU

Z TPU najczęściej wytwarza się przyrządy i osprzęt w branży automotive np. miękkie uchwyty do części wrażliwych na zarysowania, elementy wewnętrzne, konstrukcje kratowe – lekkie części; w przemyśle – komponenty wyposażenia linii produkcyjnej i robotów, takich jak kanały powietrzne, złożone rurki, chwytaki i uszczelki, elementy urządzeń elektronicznych, w których części muszą być elastyczne i wytrzymale jednocześnie, w sektorze dóbr konsumenckich, to obuwie i akcesoria sportowe (kaski, ochraniacze, wkładki).

Elementy stosowane na liniach produkcyjnych – materiał TPU, technologia druku HP MJF

We współpracy z BASF HP chce łączyć rozumienie potrzeb i aplikacji klientów ze specjalistyczną wiedzą w zakresie materiałów, a otwarta platforma ma napędzać rozwój przemysłowego zastosowania druku 3D na dużą skalę w produkcji, gdzie BASF będzie odgrywać kluczową rolę w rozwoju kolejnych materiałów.

HP3D.pl jako dystrybutor technologii Multi Jet Fusion 3D w Polsce rekomenduje TPU jako idealny materiał do produkcji w wielu zastosowaniach. Elastyczność, przywracanie kształtu i właściwości pochłaniania wstrząsów sprawiają, że materiał TPU jest idealny do produkcji niewielkich serii obudów i pokryw ochronnych.

Patrycja Blechinger
Patrycja Blechinger – redaktor, entuzjastka nowych technologii, szczególnie SI i inteligentnych urządzeń, o których najbardziej lubi pisać. Z wykształcenia kulturoznawca, zainteresowana nowymi formami sztuki w ponowoczesnej rzeczywistości.

    Brak możliwości dodawania komenarzy

    Może cię również zainteresować

    Więcej w HP3D