Flexibles Polyurethan (FPU 50): Schlagzäher, vielseitiger 3D-Druckharz

FPU 50 ist eine ausgezeichnete, vielseitige Wahl für Bauteile, die Schlagfestigkeit erfordern – einschließlich 3D-gedruckter Scharniere und Passfedersitze.

Flexibles Polyurethan (FPU 50) ist ein von Carbon® entwickelter Harzwerkstoff für den 3D-Druck. FPU 50 ist ein halbstarrer Werkstoff mit eingebauter Elastizität, der ihn beständig gegen Abrieb, Ermüdung und Schlag macht.

FPU 50 wird mittels Carbons Digital Light Synthesis (DLS)™-Technologie gefertigt. Der Prozess verzichtet auf traditionelle mechanische 3D-Druckansätze – die zu rauen Kanten und inkonsistenter Qualität führen können – zugunsten eines schonenderen photochemischen Verfahrens, das höhere Kontrolle und Feinabstimmung ermöglicht. Dabei wird ein kontinuierlicher Strom von UV-Bildern durch ein sauerstoffdurchlässiges, UV-transparentes Fenster in ein flüssiges Harzbad projiziert – das Ergebnis: ein elastisches, zähes Material mit unvergleichlicher Auflösung und Oberflächenqualität.

Mit Blick auf Anwendungsvielfalt konzipiert, eignet sich FPU 50 hervorragend für Bauteile, die wiederholten Belastungen standhalten müssen – etwa Passfedersitze, 3D-gedruckte Scharniermechanismen oder robuste Gehäuse. Es bietet die Festigkeit, um Komponenten sicher zu verbinden oder zu schützen, ohne dabei Festigkeit oder Flexibilität einzubüßen.

Mechanische Kenndaten

FPU 50 verhält sich funktional ähnlich wie spritzgegossenes Polypropylen: Es verbindet moderate Steifigkeit mit hoher Schlagfestigkeit und ausreichender Flexibilität für langlebige Bauteile, die verschiedensten Formen wiederholter Belastung widerstehen. Wesentliche Kenndaten:

• Zugfestigkeit: 29 ± 1 MPa
• Dehnung bei Bruch: 280 ± 15 %
• E-Modul: 860 ± 110 MPa
• Kerbiegeschlagzähigkeit: 40 ± 5 J/m
• Wärmeformbeständigkeitstemperatur: 78 °C

Weitere Details finden Sie im Carbon FPU 50-Datenblatt.

Warum FPU 50?

DLS ermöglicht die Serienfertigung hochwertiger Bauteile, was FPU 50 zur bevorzugten Option macht, wenn hunderte oder tausende ähnliche Teile gedruckt werden sollen.

Die Kombination aus Festigkeit und Elastizität macht FPU 50 zum additiven Fertigungsmaterial der Wahl für vielfältige Praxisanwendungen, die wiederholtes Biegen oder Flexen erfordern. Aus diesem Grund war FPU 50 das ideale Material für Rawlings' revolutionäre Baseballhandschuh-Einlagen.

Vergleichbare Werkstoffe wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) werden ebenfalls als technische Kunststoffe aufgrund ihrer Ermüdungsbeständigkeit eingesetzt. Allerdings degradiert ABS unter Sonnenlicht, und andere ermüdungsbeständige Materialien wie Polyetherblockamid (PEBA) sind oft zu gummiartig und flexibel für Anwendungen, die steifere Bauteile erfordern. Angesichts dieser Limitationen vergleichbarer Harze ist FPU 50 oft die ideale Wahl für langlebige Bauteile.

Zusätzlich widersteht FPU 50 chemischem Auslaugen, Korrosion, Einfrieren, den meisten Formen physischer Beschädigung sowie den meisten Lösungsmitteln und Klebstoffen.

Beliebte Anwendungen

Da FPU 50 ideal für Bauteile ist, die kontinuierlicher Belastung oder Druck ausgesetzt sind, wird das Harz häufig für 3D-gedruckte Scharniere oder Passfedersitze empfohlen. Dank seiner Schlag- und Abriebfestigkeit eignet es sich auch für Schutzbauteile im Montageprozess.

In der Elektronikindustrie kommt FPU 50 häufig für Bauteile zum Einsatz, die empfindliche oder druckempfindliche Komponenten kapseln, isolieren oder abdichten – etwa Leiterplatten, Mikroelektronik und Unterwasserkabel. Aufgrund der niedrigeren Wärmeformbeständigkeitstemperatur im Vergleich zu Materialien wie Cyanate Ester oder Epoxidharze eignet es sich am besten für Niedrigtemperaturanwendungen.

Zudem werden Snap-Fit-Zahnbänder, wiederverschließbare Befestigungen und Kamerahalterungen typischerweise aus FPU 50 gefertigt, da alle diese Bauteile Flexibilität und Schlagfestigkeit erfordern.

Einstieg mit FPU 50

FPU 50 bietet zahlreiche Vorteile bei der Fertigung von Bauteilen, die wiederholten Bewegungen und Biegungen ausgesetzt sind – von 3D-gedruckten Scharnieren bis zu Schutzbauteilen. Während Materialien wie ABS und PEBA für bestimmte Anwendungen nützlich sind, macht FPU 50s einzigartige Kombination aus Langlebigkeit, Elastizität und physikalischer Beständigkeit es für viele Hersteller zum Material der Wahl.

Bei Fast Radius erweitern wir gerne die Grenzen des Machbaren. Unser erfahrenes Ingenieurteam arbeitet eng mit Kunden zusammen, um Designs zu verfeinern und zu perfektionieren, sodass jedes Bauteil seinen Zweck effektiv und effizient erfüllt. Glauben Sie, FPU 50 könnte die richtige Lösung für Ihre 3D-gedruckten Scharniere oder andere Bauteile sein? Kontaktieren Sie uns noch heute.

Mehr erfahren? Stöbern Sie in unserem Resource Center nach weiteren Materialien, die mit Carbon-Technologie und dem DLS-Prozess kompatibel sind – wie EPU und RPU 70.