HP 3D High Reusability TPA: Leichtes, flexibles Polyamid für Multi Jet Fusion

Fast Radius bietet nun HP 3D High Reusability TPA an, ermöglicht durch Evonik. Dieser thermoplastische Polyamid-Pulverwerkstoff wurde speziell für HP Multi Jet Fusion entwickelt und überzeugt durch extrem geringes Gewicht, hohe Flexibilität und verbesserte Rückfederungsresilienz.

Wir gehörten zu den ersten HP-Partnern, die im Rahmen des Beta-Testprogramms Zugriff auf dieses neue Material erhielten. In den Monaten der Zusammenarbeit haben wir umfangreiche Erfahrungen gesammelt und freuen uns auf innovative Anwendungen, die wir gemeinsam mit unseren Kunden realisieren können.

Der vielversprechendste Vorteil von TPA: Es ermöglicht die Fertigung von Bauteilen, die mit Elastomeren für andere 3D-Druckverfahren nicht druckbar sind. Da MJF – im Gegensatz zu Stereolithografie (SLA) oder Carbon Digital Light Synthesis (DLS) – keine Stützstrukturen benötigt, lassen sich Geometrien und Überhänge realisieren, die auf andere Weise nicht herstellbar sind.

Mechanische Eigenschaften von TPA

Flexibilität und geringes Gewicht sind die herausragenden Merkmale von TPA. Mit einer Dichte von nur 1,01 g/cm³ entstehen signifikant leichtere Bauteile als mit anderen additiv gefertigten Elastomeren. Mit einer Shore-A-Härte von 90 ist TPA deutlich steifer als die von uns sonst verwendeten Elastomere.

TPA weist bei niedrigen Temperaturen eine hohe Bruchdehnung auf – eine Eigenschaft, die vielen anderen elastomeren Materialien fehlt. Damit behält TPA seine elastischen Eigenschaften bei Kälte bei, wird nicht spröde und bricht nicht – sei es im Feldeinsatz oder auf der Skipiste.

Wesentliche Materialeigenschaften von TPA

• Leicht und flexibel
• Langlebig
• Bessere Kältebeständigkeit als die meisten elastomeren Materialien
• Einfach zu verarbeiten

Typische TPA-Anwendungen

TPA eignet sich hervorragend für Bauteile, die hohe Energierückgabe und Stoßdämpfung erfordern. Es gibt Anwendungen, die von elastomeren Materialien profitieren würden, die bisher aufgrund technologischer Limitationen nicht druckbar waren – bis jetzt. Die vielversprechendsten Anwendungsfelder:

• Automobilkomponenten: Luftkanäle, Kabelbäume, Balg, Befestigungselemente u. v. m.
• Sportausrüstung, insbesondere Wintersportgeräte, Bälle aller Art, Schuhe
• Robotik-Greifer und -Schutzeinrichtungen
• Luftlose Reifen
• Schaumstoffersatz-Anwendungen

Schuhdesign mit TPA

Um die Eigenschaften von TPA besser zu verstehen, nahm das Fast-Radius-Application-Engineering-Team eine Design-Herausforderung an: die Entwicklung eines Schuhs, der die Grenzen des neuen Materials auslotet. Während kommerziell erhältliche 3D-gedruckte Schuhe nur für eine Komponente auf 3D-Druck setzen (z. B. die Zwischensohle bei adidas und New Balance), ermöglicht TPA den Druck eines kompletten Schuhs in einem einzigen Druckvorgang. Ein Schuh mit geschlossenem Oberteil lässt sich mit Verfahren, die Stützstrukturen erfordern, nicht drucken – HP MJF kennt diese Beschränkung nicht.

Zudem ermöglicht TPA die Erstellung von „Textilien“ mit gewebten, flexiblen Strukturen, die im Obermaterial eines Sportschuhs perfekt funktionieren. Unsere Ingenieure erzielten vielversprechende Ergebnisse – weitere Entwicklungen folgen in Kürze.

Ausblick: TPA + Fast Radius

Das Material ist so neu, dass noch kein offizielles Datenblatt vorliegt. HP testet TPA derzeit auf diverse Gesundheits- und Sicherheitsstandards: UL-Entflammbarkeit, REACH, RoHS und PAK.

Bei Fast Radius experimentieren wir mit Möglichkeiten zur Färbung und Oberflächenveredelung von TPA-Bauteilen. Innovative Ergebnisse teilen wir hier im Blog sowie auf Twitter, Facebook, Instagram und LinkedIn.

Haben Sie eine Anwendung, die gut zu TPA passt? Kontaktieren Sie uns – unser erfahrenes Application-Engineering-Team hilft Ihnen, das Beste aus diesem spannenden neuen Material herauszuholen.

Besuchen Sie unser Resource Center, um mehr über weitere Materialien für HP MJF zu erfahren und unseren Leitfaden zu additiven Polymeren herunterzuladen.