Top Flexibele Materialen voor 3D-Printen: Prestaties & Toepassingen

3D-printen biedt geweldige mogelijkheden en veel variëteit bij het printen van flexibele en rubberachtige materialen. Van productiedelen tot innovatieve en leuke projecten voor hobbyisten, dit is de moeite waard om te bekijken. Laten we eens kijken naar de opties voor flexibele materialen voor 3D-printen voor de technologieën beschikbaar bij Xometry.

Shore-hardheidsindicatoren van Verschillende 3D-printmaterialen

Als het gaat om flexibele polymeren, is Shore-hardheid een van de belangrijkste eigenschappen om op te letten.

De Shore-hardheidsschalen zijn gecreëerd om een gemeenschappelijk referentiepunt te bieden bij het vergelijken van verschillende materialen. Het wordt gemeten met een durometer. Er zijn verschillende Shore-hardheidsschalen voor het meten van de hardheid van verschillende materialen.

• De Shore OO-schaal meet uiterst zachte materialen zoals gels (bijv. gelzolen).
• De Shore A-schaal meet een breed scala aan materiaaltypen; van heel zacht en flexibel tot half-rigide kunststoffen met bijna geen flexibiliteit.
• De Shore D-schaal meet harde rubberen, half-rigide en rigide kunststoffen (bijv. PVC-buizen).

Zoals u uit de afbeelding kunt zien, is er overlap op de verschillende schalen. Bijvoorbeeld, een materiaal met een Shore-hardheid van 95A is ook een Shore 50D.

3D-print Flexibele Materialen Beschikbaar bij Xometry

Verschillende printtechnologieën vereisen verschillende polymeren of harsen om te printen. Laten we zien welk printmateriaal elke technologie vereist en de eigenschappen in detail.

Thermoplastisch Polyurethane (TPU)

TPU's behoren tot de categorie Thermoplastische Elastomeeren (TPE). TPE's kunnen variëren van 10 Shore OO tot 72 Shore D, wat alle drie de hardheidsschalen beslaat, hoewel de meest gebruikte de Shore A-schaal is.

TPU Polyurethane 88/95A

Bekend als Ultrasint™ TPU01 is een multidoel materiaal voor exclusieve toepassing in Multi Jet Fusion (MJF). Dit materiaal is een thermoplastisch urethane, met flexibiliteit, hoge scheursterkte en biedt goede details. TPU 3D-printen biedt unieke mogelijkheden die anders moeilijk te bereiken zijn met andere 3D-printmaterialen zoals ABS, PLA of Nylon.

Door de eigenschappen van zowel plastic als rubber te combineren, kan TPU elastische, uiterst duurzame delen produceren die eenvoudig gebogen of gecomprimeerd kunnen worden. Het materiaal vertoont stijve rubberachtige kwaliteiten – vergelijkbaar met een skateboardwiel – wat een scala aan eindgebruikstoepassingen toelaat. Bovendien is het materiaal gemakkelijk te printen en heeft het een goede UV- en hydrolysebestendigheid. Bekijk het TPU M95A specificatieblad voor gedetailleerde eigenschappen.

Technologie: Multi Jet Fusion (MJF)

Flex TPU/TPE-achtig

Als u een bestendig, flexibel en rubberachtig materiaal vereist, is Flexibel TPU/TPE voor Selective Laser Sintering (SLS) de perfecte optie. Met goede veerkracht na vervorming en een hoge Ultraviolette (UV) stabiliteit, biedt deze elastomere SLS TPU veel voordelen. Door een interessante structurele ontwerp te creëren, kunnen delen 3D-geprint worden voor diverse toepassingen, van auto- tot schoenindustrie. Het materiaal geeft een glad wit oppervlak en biedt ook goede hydrolysebestendigheid, geweldige shockabsorptie.

Technologie: Selective Laser Sintering (SLS)

TPU-materialen kunnen ook met FDM-printen gebruikt worden, maar meestal zijn zulke 3D-prints van lagere kwaliteit dan wanneer geprint met poeder-gebaseerde technologieën zoals SLS of MJF,而且 ze verschillen amper in prijs.

Eigenschappen van TPU

Er zijn een paar exclusieve sleuteleigenschappen van TPU's die de industrie ten goede komen.

Slijt-/Krasbestendigheid

Hoge slijt- en krasbestendigheid betekent duurzaamheid en hoge esthetische waarde. TPU's geven uitstekende resultaten vergeleken met andere thermoplastische materialen wanneer slijt- en krasbestendigheid kritiek zijn voor een toepassing zoals auto-interieurdelen, sport- en technische delen.

UV-bestendigheid

Naast het behouden van goede mechanische eigenschappen, tonen ze ook uitzonderlijke stabiliteit tegen ultravioletstraling en dus superieure kleurstabiliteit. Voor zowel lichte als donkere kleurendelen kan de industrie vertrouwen op TPU's hoge krasbestendigheid & UV-prestaties, aangezien TPU's kleurechtheid aan esthetische delen garanderen.

Hoge Flexibiliteit

TPU's bieden hoge flexibiliteit, shockabsorptie en terugveer en zijn uitstekende keuzes voor het maken van schoeisel, sportuitrusting en orthopedische modellen. Deze eigenschap is erg handig voor auto-interieurs en luchtfilterkapjes.

Overige Voordelen

• Goede flexibiliteit over een breed temperatuurbereik
• Uitstekende laagtemperatuur- en slagsterkte
• Robuuste weer- en hoge-energiestralingbestendigheid
• Hoge elasticiteit over het hele hardheidsbereik
• Veerkracht tegen oliën, vetten en talloze oplosmiddelen

Flexibele CLIP-harsen

CLIP-harsen zijn een klasse hoogwaardige harsen die gebruikt worden met Carbon DLS 3D-printtechnologie. Bij Xometry bieden we drie typen flexibele CLIP-harsen aan. Bekijk onze video-overzicht om te zien hoe ze eruitzien:

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

DLS EPU 40 (Elastomere Polyurethane)

EPU 40 is een hoogpresterende polyurethane-elastomeer die een goede keuze is voor toepassingen waar hoge elasticiteit en scheurweerstand nodig zijn. Elastomere Polyurethane CLIP-hars, door zijn hoge prestaties, stelt uitstekend elastisch gedrag onder cyclische trek- en drukbelasting toe. U kunt het rekken en buigen, het neemt zijn oorspronkelijke geprinte vorm weer aan.

EPU 40 is vergelijkbaar met commerciële TPU's met een Shore-hardheid van 70A. EPU-hars is rubberachtig, bestendig, flexibel en rekbaar, met een laagdikte van 100 µm of 0,1 mm die bijna onzichtbaar zijn. Delen zijn dan heel dicht bij injectiegegoten modellen, wat het erg interessant maakt voor prototyping. Bekijk het EPU 40 specificatieblad.

Belangrijkste Kenmerken

• Hoog elastisch
• Scheurvast
• Chemische en biologische compatibiliteit

Toepassingen

• Pakkingen en afdichtingen
• Shockabsorbers
• Trillingsisolatoren

DLS FPU 50 (Flexibele Polyurethane)

FPU 50 is een impact-, slijt- en vermoeidingsbestendig half-rigide materiaal dat een goede keuze is voor delen die herhalende spanningen moeten weerstaan. Dit materiaal kan ideaal zijn voor zware behuizingen, scharnierende mechanismen en friktiepassingen. FPU is vergelijkbaar met polypropyleen voor zijn uitstekende vermoeidings- en hittebestendigheid. Kenmerken dun als 0,25 mm kunnen 3D-geprint worden en het is niet rubberachtig en elastisch zoals EPU 40. Bekijk de algehele specificaties van DLS FPU 50.

Belangrijkste Kenmerken

• Zacht en vermoeidingsbestendig
• Hoge treksterkte
• Hoge impact- en vloeistoopsterkte

Toepassingen

• Klikpassingen
• Spanningsontlasting
• Beugels en bevestigingen om kleine elektrische schakelingen te encapsuleren

DLS SIL 30 (Silicone)

SIL, een silicon-urethane materiaal is vergelijkbaar met commerciële TPE's met een Shore A-hardheid van 35. CLIP-technologie stelt 3D-printen toe met nieuwe klassen polymeren, inclusief complexe chemistrieën zoals polyurethane- en cyanate-ester-gebaseerde harsen. Het resultaat is een diverse en groeiende selectie materialen die veelvoorkomende engineering-eisen weerspiegelen. Hier is het SIL 30 specificatieblad.

Belangrijkste Kenmerken

• Zachte aanvoeling
• Biocompatibel
• Scheurvast

Toepassingen:

• Draagbaar (Polsbanden, oortjes)
• Medische apparatuur

Al deze CLIP-harsen zijn geschikt voor langdurige (>30 dagen) huidcontact. Evenzo kunnen alle gebruikt worden voor kortdurend (<24 uur) slijmvliescontact, behalve EPU 40*, wat alleen geschikt is voor huidcontact. Daarom vinden ze hun weg in het printen van veilige materialen in de medische industrie.

Flexibele Materialen Kostenvergelijking

Laten we een kostenvergelijking maken van de drie harsen uit Xometry's offerte-engine voor het CAD-model.

Conclusie

Er zijn 2 hoofdtypen flexibele materialen voor 3D-printen beschikbaar op de massa markt: TPU's, die geprint kunnen worden met FDM, MJF en SLS 3D-printers en CLIP-harsen (Carbon DLS). Ga voor TPU-materialen als u op zoek bent naar meer betaalbare delen en voor de duurdere CLIP-harsen als u geavanceerde materiaaleigenschappen zoals hoge sterkte of scheurweerstand vereist.

Al deze 3D-printopties zijn beschikbaar bij Xometry, upload uw CAD-bestanden en bekijk de prijsopties.