Elastomeres Polyurethan (EPU): Schlüsseleigenschaften und Anwendungen

Elastomeres Polyurethan (EPU) ist eine Familie gummiartiger Materialien, die von Carbon für den Digital Light Synthesis™ (DLS) Prozess entwickelt wurden. Ähnlich wie andere elastomere Materialien weist EPU ein nicht-lineares Materialverhalten mit sehr hoher Dehnung bis zum Bruch auf. Dieser hoch elastische Werkstoff eignet sich für Anwendungen, die Schlagfestigkeit oder Vibrationsisolation erfordern.

Carbon bietet zwei verschiedene EPU-Güten an: EPU 40 und EPU 41. Obwohl sie viele Gemeinsamkeiten haben, ist EPU 41 etwas steifer als EPU 40 und behält daher mehr Formstabilität, selbst unter konstanter zyklischer Belastung. Der steifere EPU 41 weist jedoch eine deutlich geringere Dehnung bis zum Bruch auf, was bedeutet, er ist bei höheren Dehnungen bruchanfälliger. Beide EPU 40 und 41 sind ideale Materialien für die Integration kompatibler Gitterstrukturen, bei denen die Struktur für gegebene Anwendungsanforderungen optimiert oder lokal angepasst werden kann.

Mechanische Spezifikationen für Carbon® EPU 40 und 41

EPU 40 mechanische Spezifikationen
Zugfestigkeit: 7,7 MPa
Dehnung bei Bruch: > 250 %
Reißfestigkeit: 23 kN/m
Spannung bei 50 %: 1,9 MPa
Spannung bei 100 %: 3,0 MPa

Lesen Sie das technische Datenblatt zu Carbon® EPU 40 für Details.

EPU 41 mechanische Spezifikationen
Zugfestigkeit: 6,2 MPa
Dehnung bei Bruch: > 130 %
Reißfestigkeit: 20 kN/m
Spannung bei 50 %: 2,7 MPa
Spannung bei 100 %: 4,7 MPa

Lesen Sie das technische Datenblatt zu Carbon® EPU 41 für Details.

Warum EPU 40 vs. EPU 41 wählen?

Der offensichtlichste Unterschied zwischen EPU 40 und 41 ist die natürliche Farbe: EPU 40 ist Standard-Schwarz, EPU 41 ein charakteristisches Leinen-Grün. Beide EPU 40 und 41 können traditionelle elastomere Materialien ersetzen und bieten gute Energiedissipation und Compliance. Obwohl die beiden ziemlich ähnlich sind, können die Details Ihrer Anwendung ein Material vorteilhafter machen.

EPU 40
EPU 40 ist Carbons ursprüngliches EPU-Material. Die geringere Steifigkeit bietet eine kompliantere Struktur, die gut für Anwendungen geeignet ist, die Dämpfung, Energiedissipation und Stoßabsorption erfordern. Zudem bedeutet die hohe Dehnung bis zum Bruch, dass es sich von sehr großen Verformungen erholen kann.

Durch die natürliche schwarze Farbgebung limitieren EPU 40-Teile jedoch die farblichen Gestaltungsmöglichkeiten.

EPU 41
EPU 41 ist Carbons neueste Ergänzung der EPU-Familie. Es ist ein produktionsreifes elastomeres Material mit höherer Steifigkeit und Resilienz (Energie-Rückgabe) als EPU 40. EPU 41s Steifigkeit erlaubt es, die Grenzen der Teilekomplexität zu verschieben, da Teile aus komplexeren Strukturen wie Gittern gefertigt werden können.

Generell weisen EPU 41-Teile eine glattere Oberflächenbeschaffenheit auf und erfordern weniger Nachbearbeitung, was sie für kundenorientierte Anwendungen bereit macht.

Beliebte EPU-Anwendungen

EPU-Materialien eignen sich hervorragend für Anwendungen, die Abriebfestigkeit, Reißfestigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Temperatureignung verlangen.

Kombiniert mit der einzigartigen Fähigkeit von EPU 40 und 41, funktionale Gitterstrukturen zu erstellen, können sie Designs für anspruchsvolle Anwendungen realisieren wie:

• Schaumstoffersatz
• Vibrationsisolation
• Dichtungen
• Dichtringe

EPU 40 eignet sich hervorragend für dämpfende Gitter – ideal für industrielle Anwendungen wie Robotik, Industrie-Werkzeuge und intermittierende Belastung, die Stoßabsorption erfordern. Gitter aus EPU 41 hingegen weisen höhere Resilienz auf und eignen sich gut für Anwendungen mit Interface, die ein bestimmtes „Gefühl“ oder taktiles Element erfordern, bei dem Energie-Rückgabe gewünscht ist.

Fast Radius kann die Härte von EPU-Gittern abstimmen, um in verschiedenen Bereichen eines Teils unterschiedliche Performance-Attribute für erweiterte Funktionalität und erhöhten Nutzerkomfort zu erreichen – wie bei der Neugestaltung einer Armauflage für Steelcases preisgekrönten SILQ-Stuhl.

Der additive Prozess für EPU-Materialien

Carbon® entwickelte EPU 40 und 41 speziell für seinen DLS-Prozess, sodass beide das continuous liquid interface process (CLIP) durchlaufen können, um produktionsreife isotrope Teile zu drucken.

Design- und Betriebsüberlegungen
Drei Hauptdesignüberlegungen sind bei der Konstruktion von Teilen mit EPU 40 und 41 zu beachten: Überhänge, Vakuum und Teilegröße.

Beide Materialien haben eine Überhangwinkel-Begrenzung von 45 Grad; alles darüber erfordert Stützmaterial. Zudem müssen Vakuum-bildende Bereiche akribisch aus dem Teildesign entfernt werden, um Lufteinschlüsse zu verhindern. Auch ist es wichtig, die Teilegröße bei einer minimalen Feature-Höhe zu halten, um lange Druckzeiten zu vermeiden. Die wesentliche betriebliche Überlegung ist, eine ebene Fläche für die Schichten zu gewährleisten, auf der sie aufliegen und Opferschichten akzeptieren können.

Eine sekundäre betriebliche Überlegung ist die Topfzeit von EPU 40 und 41. Beide Materialien können nur innerhalb ihrer jeweiligen Topfzeit – also der Zeit, in der sie nach Katalysatorzugabe verarbeitbar sind – durch den DLS-Prozess laufen. Die Topfzeit von EPU 40 ist etwas kürzer als die von EPU 41. Wenn Ihr Teil also ziemlich groß ist, kann EPU 41 vorzuziehen sein.

Wann Sie Ihr Teil erwarten können

EPU 40 und 41 arbeiten innerhalb unserer Standard-Lieferzeit von fünf bis sieben Werktagen – zwei Tage für Expressaufträge oder kleinere Builds. Je nach Größe und Form Ihres Teils kann der Druck von wenigen Minuten bis zu 12 Stunden dauern.

Teile aus beiden Materialien erfordern eine 10-minütige Wäsche und eine thermische Nachhärtung von acht Stunden oder weniger.

Analysieren Sie die Constraints Ihrer Anwendung, bevor Sie ein Material wählen. Für industrielle Anwendungen könnte EPU 40 passen. Suchen Sie eine bestimmte Farbästhetik, könnte EPU 41 die bessere Wahl sein.

Bevor Sie sich zwischen EPU 40 und 41 entscheiden, ermutigen wir Sie, unser Team zu kontaktieren, um jede Option zu besprechen.

Unser wachsender Microfactory-Fußabdruck macht die fortschrittlichsten Fabriken der Welt für alle zugänglich.

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