Die besten flexiblen Materialien im 3D-Druck

Der 3D-Druck bietet große Möglichkeiten und viele Varianten, wenn es darum geht, flexible und gummiartige Materialien zu drucken. Von Produktionsteilen bis hin zu innovativen und coolen Projekten für Bastler, das ist etwas, das Sie sich ansehen sollten. Lassen Sie uns einen Blick auf die Optionen flexibler Materialien für den 3D-Druck für die bei Xometry verfügbaren Technologien werfen.

Shore-Härteindikatoren verschiedener 3D-Druckmaterialien

Wenn es um flexible Polymere geht, ist die Shore-Härte eine der wichtigsten Eigenschaften, auf die man achten sollte.

Die Shore-Härteskalen wurden entwickelt, um beim Vergleich verschiedener Materialien einen gemeinsamen Bezugspunkt zu bieten. Es wird mit einem Durometer-Messgerät gemessen. Es gibt verschiedene Shore-Härteskalen zur Messung der Härte verschiedener Materialien.

• Die Shore OO-Skala misst extrem weiche Materialien wie Gele (z. B. Gel-Einlegesohlen).
• Die Shore-A-Skala misst eine breite Palette von Materialarten; von sehr weichen und flexiblen bis hin zu halbstarren Kunststoffen mit fast überhaupt keiner Flexibilität.
• Die Shore-D-Skala misst sehr harte Gummis, halbstarre und starre Kunststoffe (z. B. PVC-Rohre).

Wie Sie auf dem Bild sehen können, gibt es Überschneidungen bei den verschiedenen Maßstäben. Beispielsweise ist ein Material mit einer Shore-Härte von 95A auch ein Shore 50D.

Flexible 3D-Druckmaterialien erhältlich bei Xometry

Unterschiedliche Drucktechnologien erfordern unterschiedliche Polymere oder Harze zum Drucken. Lassen Sie uns sehen, welches Druckmaterial jede Technologie benötigt und welche Eigenschaften sie im Detail hat.

Thermoplastisches Polyurethan (TPU)

TPU gehören zur Kategorie der thermoplastischen Elastomere. TPEs können von 10 Shore 00 bis 72 Shore D reichen und alle drei Härteskalen umfassen, am häufigsten wird jedoch die Shore A-Skala verwendet.

TPU Polyurethan 88/95A

Allgemein bekannt als Ultrasint™ TPU01 ist ein Mehrzweckmaterial ausschließlich für die Anwendung in Multi Jet Fusion (MJF). Dieses Material ist ein thermoplastisches Urethan mit Flexibilität, hoher Reißfestigkeit und guten Details. Der TPU-3D-Druck bietet einzigartige Möglichkeiten, die mit anderen 3D-Druckmaterialien wie ABS, PLA oder Nylon nur schwer zu erreichen sind.

Durch die Kombination der Eigenschaften von Kunststoff und Gummi kann TPU elastische, äußerst haltbare Teile herstellen, die sich leicht biegen oder zusammendrücken lassen. Das Material weist steife, gummiartige Eigenschaften auf – ähnlich wie ein Skateboardrad – und ermöglicht eine Reihe von Endanwendungen. Zudem ist das Material gut bedruckbar und weist eine gute UV- und Hydrolysebeständigkeit auf. Sehen Sie sich das Datenblatt zum TPU M95A für detaillierte Eigenschaften an.

Technologie :Multi-Jet-Fusion (MJF)

Flex TPU/TPE wie

Wenn Sie ein widerstandsfähiges, flexibles und gummiartiges Material benötigen, ist flexibles TPU/TPE für selektives Lasersintern (SLS) die perfekte Option. Mit guter Elastizität nach Verformung und hoher UV-Stabilität bietet dieses elastomere SLS-TPU viele Vorteile. Durch die Erstellung eines interessanten Strukturdesigns können Teile für verschiedene Anwendungen, von der Automobil- bis zur Schuhindustrie, 3D-gedruckt werden. Das Material ergibt eine glatte weiße Oberfläche und bietet außerdem eine gute Hydrolysebeständigkeit und eine hervorragende Stoßdämpfung.

Technologie :Selektives Lasersintern (SLS)

TPU-Materialien können auch beim FDM-Druck verwendet werden, aber normalerweise sind solche 3D-Drucke von geringerer Qualität als beim Drucken mit pulverbasierten Technologien wie SLS oder MJF, außerdem unterscheiden sie sich fast nicht im Preis.

TPU-Eigenschaften

Es gibt einige exklusive Schlüsseleigenschaften von TPUs, von denen die Industrie profitiert.

Abrieb-/Kratzfestigkeit

Hohe Abrieb- und Kratzfestigkeit bedeutet Haltbarkeit und hohen ästhetischen Wert. TPU liefern im Vergleich zu anderen thermoplastischen Materialien hervorragende Ergebnisse, wenn Abrieb- und Kratzfestigkeit für eine Anwendung wie Automobilinnenteile, Sport- und technische Teile entscheidend sind.

UV-Beständigkeit

Abgesehen von der Beibehaltung guter mechanischer Eigenschaften zeigen sie auch eine außergewöhnliche Stabilität gegenüber UV-Strahlung und somit eine überlegene Farbstabilität. Sowohl bei hellen als auch bei dunklen Farbteilen können sich die Industrien auf die hohe Kratzfestigkeit und UV-Leistung von TPU verlassen, da TPU die Farbechtheit der ästhetischen Teile gewährleisten.

Hohe Flexibilität

TPUs bieten eine hohe Flexibilität, Stoßdämpfung und Rückfederung und sind eine ausgezeichnete Wahl für die Herstellung von Schuhen, Sportausrüstung und orthopädischen Modellen. Diese Eigenschaft ist sehr hilfreich, wenn es um Fahrzeuginnenausstattung und Luftfilterabdeckungen geht.

Weitere Vorteile

• Gute Flexibilität über einen großen Temperaturbereich
• Ausgezeichnete Tieftemperatur- und Schlagfestigkeit
• Robuste Witterungsbeständigkeit und Beständigkeit gegen hochenergetische Strahlung
• Hohe Elastizität über den gesamten Härtebereich
• Beständigkeit gegenüber Ölen, Fetten und zahlreichen Lösungsmitteln

Flexible CLIP-Harze

CLIP-Harze sind eine Klasse hochwertiger Harze, die mit der Carbon DLS 3D-Drucktechnologie verwendet werden. Bei Xometry bieten wir drei Arten von flexiblen CLIP-Harzen an. Sehen Sie sich unsere Videoübersicht an, um zu sehen, wie sie aussehen:

• DLS EPU 40 (1:22)
• DLS FPU 50 (2:36)
• DLS SIL 30 (3:36)

DLS EPU 40 (elastomeres Polyurethan)

EPU 40 ist ein Hochleistungs-Polyurethan-Elastomer, das eine gute Wahl für Anwendungen ist, bei denen hohe Elastizität und Reißfestigkeit erforderlich sind. Elastomeres Polyurethan CLIP-Harz ermöglicht aufgrund seiner hohen Leistung ein hervorragendes elastisches Verhalten unter zyklischen Zug- und Druckbelastungen. Sie können es dehnen und biegen, es nimmt seine ursprüngliche gedruckte Form zurück.

EPU 40 ist vergleichbar mit handelsüblichen TPUs mit einer Shore-Härte von 70A. EPU-Harz ist gummiartig, widerstandsfähig, flexibel und dehnbar, mit einer Schichtdicke von 100 µm oder 0,1 mm, die fast unsichtbar sind. Die Teile sind dann sehr nah an Spritzgussmodellen, was es für das Prototyping sehr interessant macht. Werfen Sie einen Blick auf das EPU 40-Datenblatt.

Hauptmerkmale

• Hochelastisch
• Reißfest
• Chemische und biologische Kompatibilität

Bewerbungen

• Dichtungen und Dichtungen
• Stoßdämpfer
• Vibrationsisolatoren

DLS FPU 50 (flexibles Polyurethan)

FPU 50 ist ein stoß-, abrieb- und ermüdungsbeständiges halbstarres Material, das eine gute Wahl für Teile ist, die wiederholten Belastungen standhalten müssen. Dieses Material kann ideal für robuste Gehäuse, Scharniermechanismen und Reibpassungen sein. FPU ist wegen seiner hervorragenden Ermüdungs- und Hitzebeständigkeit mit Polypropylen vergleichbar. Merkmale mit einer Dicke von nur 0,25 mm können 3D-gedruckt werden und es ist nicht gummiartig und elastisch wie EPU 40. Werfen Sie einen Blick auf die allgemeinen Spezifikationen von DLS FPU 50.

Hauptmerkmale

• Robust und ermüdungsbeständig
• Hohe Zugfestigkeit
• Hohe Schlag- und Streckgrenze

Bewerbungen

• Schnappverschluss
• Zugentlastungen
• Halterungen und Halterungen zum Einkapseln kleiner elektrischer Schaltungen

DLS SIL 30 (Silikon)

SIL, ein Silikon-Urethan-Material, ist vergleichbar mit handelsüblichen TPEs mit einer Shore-A-Härte von 35. Die CLIP-Technologie ermöglicht den 3D-Druck mit neuartigen Polymerklassen, einschließlich komplexer Chemien wie Polyurethan- und Cyanatester-basierte Harze. Das Ergebnis ist eine vielfältige und wachsende Auswahl an Materialien, die allgemeine technische Anforderungen widerspiegeln. Hier ist das SIL 30-Datenblatt.

Hauptmerkmale

• Weiche Berührung
• Biokompatibel
• Reißfest

Bewerbungen :

• Wearable (Armbänder, Kopfhörerpolster)
• Medizinische Ausrüstung

Alle diese CLIP-Harze sind für langfristigen (>30 Tage) Hautkontakt geeignet. Ebenso können alle für kurzzeitigen (<24 Stunden) Schleimhautkontakt verwendet werden, mit Ausnahme von EPU 40*, das nur für Hautkontakt geeignet ist. Daher finden sie auch Eingang in den Druck sicherer Materialien in der medizinischen Industrie.

Kostenvergleich flexibler Materialien

Lassen Sie uns einen Kostenvergleich der drei Harze aus dem Angebotsmodul von Xometry für das CAD-Modell durchführen

Material	Kosten pro Einheit	Stückkosten pro 10 Stück	Stückkosten pro 100 Stück
TPU Polyurethan 88/95A(MJF)	29,95€	12,37€	11,41 €
Flex TPU/TPE-ähnlich (SLS)	25,84 €	23,24 €	21,41 €
EPU 40	212,44 €	48,82€	48,82€
FPU 50	436,53 €	100,31€	100,31€
SIL 30	632,56 €	159,24 €	159,24 €

Fazit

Auf dem Massenmarkt sind zwei Haupttypen von flexiblen Materialien für den 3D-Druck erhältlich:TPUs, die mit FDM-, MJF- und SLS-3D-Druckern gedruckt werden können, und CLIP-Harze (Carbon DLS). Entscheiden Sie sich für die TPU-Materialien, wenn Sie nach günstigeren Teilen suchen, und für die teureren CLIP-Harze, wenn Sie fortschrittliche Materialeigenschaften wie hohe Festigkeit oder Reißfestigkeit benötigen.

Alle diese 3D-Druckoptionen sind bei Xometry verfügbar, laden Sie einfach Ihre CAD-Dateien hoch und sehen Sie sich die Preisoptionen an.