Лучшие гибкие материалы для 3D-печати

3D-печать предлагает большие возможности и множество вариантов, когда речь идет о печати гибких и резиноподобных материалов. От серийных деталей до инновационных и крутых проектов для любителей — это то, на что стоит обратить внимание. Давайте посмотрим на варианты гибких материалов для 3D-печати для технологий, доступных в Xometry.

Индикаторы твердости по Шору различных материалов для 3D-печати

Когда речь идет о гибких полимерах, твердость по Шору является одним из основных свойств, на которые следует обращать внимание.

Шкалы твердости по Шору были созданы, чтобы обеспечить общую точку отсчета при сравнении различных материалов. Измеряется с помощью дюрометра. Существуют разные шкалы твердости по Шору для измерения твердости различных материалов.

• Шкала Shore OO Scale измеряет чрезвычайно мягкие материалы, такие как гели (например, гелевые стельки).
• Шкала Shore A измеряет широкий спектр материалов; от очень мягких и гибких до полужестких пластиков, практически не имеющих гибкости.
• Шкала Shore D Scale измеряет очень твердую резину, полужесткий и жесткий пластик (например, трубы из ПВХ).

Как вы можете видеть на изображении, в разных масштабах есть перекрытие. Например, материал с твердостью по Шору 95A также является твердостью по Шору 50D.

3D-печать гибкими материалами, доступными в Xometry

Различные технологии печати требуют различных полимеров или смол для печати. Давайте подробно рассмотрим, какой печатный материал требуется для каждой технологии, а также его свойства.

Термопластичный полиуретан (ТПУ)

ТПУ относятся к категории термопластичных эластомеров. TPE может варьироваться от 10 Shore 00 до 72 Shore D, охватывая все три шкалы твердости, однако наиболее часто используемой является шкала Shore A.

ТПУ Полиуретан 88/95A

Широко известный как Ultrasint™ TPU01, это многоцелевой материал для применения исключительно в Multi Jet Fusion (MJF). Этот материал представляет собой термопластичный уретан, обладающий гибкостью, высокой прочностью на разрыв и обеспечивающий хорошую детализацию. 3D-печать TPU предлагает уникальные возможности, которых трудно достичь с помощью других материалов для 3D-печати, таких как ABS, PLA или нейлон.

Сочетая в себе свойства пластика и резины, ТПУ может производить эластичные, очень прочные детали, которые можно легко сгибать или сжимать. Материал обладает жесткими резиноподобными качествами, как колесо скейтборда, что позволяет использовать его в самых разных областях. Кроме того, материал удобен для печати и обладает хорошей стойкостью к УФ-излучению и гидролизу. Подробные характеристики см. в спецификации TPU M95A.

Технологии :Мультиструйный синтез (MJF)

Flex TPU/TPE как

Если вам нужен прочный, гибкий и эластичный материал, гибкий ТПУ/ТПЭ для селективного лазерного спекания (SLS) — идеальный вариант. Обладая хорошей устойчивостью после деформации и высокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению (УФ), этот эластомерный SLS TPU предлагает множество преимуществ. Создавая интересный структурный дизайн, детали можно печатать на 3D-принтере для различных применений, от автомобильной до обувной промышленности. Материал дает гладкую белую поверхность, а также обладает хорошей устойчивостью к гидролизу и отличной амортизацией.

Технологии :селективное лазерное спекание (SLS)

Материалы ТПУ можно использовать и при FDM-печати, но обычно такие 3D-отпечатки получаются более низкого качества, чем при печати по порошковым технологиям типа SLS или MJF, к тому же они почти не отличаются по цене.

Свойства TPU

Есть несколько эксклюзивных ключевых свойств TPU, которые приносят пользу отраслям.

Стойкость к истиранию/царапинам

Высокая стойкость к истиранию и царапинам означает долговечность и высокую эстетическую ценность. ТПУ дают отличные результаты по сравнению с другими термопластическими материалами, когда стойкость к истиранию и царапинам имеет решающее значение для таких применений, как внутренние детали автомобилей, спортивные и технические детали.

УФ-стойкость

Помимо сохранения хороших механических свойств, они также демонстрируют исключительную устойчивость к ультрафиолетовому излучению и, таким образом, превосходную стабильность цвета. Как для светлых, так и для темных цветных деталей промышленные предприятия могут положиться на высокую устойчивость ТПУ к царапинам и УФ-излучению, поскольку ТПУ обеспечивают стойкость цвета к эстетичным деталям.

Высокая гибкость

ТПУ обеспечивают высокую гибкость, амортизацию и отскок и являются отличным выбором для изготовления обуви, спортивного инвентаря и ортопедических моделей. Это свойство очень полезно, когда речь идет об автомобильных салонах и крышках воздушных фильтров.

Другие преимущества

• Хорошая гибкость в широком диапазоне температур.
• Отличная низкотемпературная и ударная вязкость.
• Надежная защита от атмосферных воздействий и высокоэнергетического излучения
• Высокая эластичность во всем диапазоне твердости.
• Устойчивость к маслам, жирам и многочисленным растворителям

Смолы Flex CLIP

Смолы CLIP — это класс высококачественных смол, используемых в технологии 3D-печати Carbon DLS. Компания Xometry предлагает три типа эластичных смол CLIP. Посмотрите наш видеообзор, чтобы увидеть, как они выглядят:

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

DLS EPU 40 (эластомерный полиуретан)

EPU 40 — это высокоэффективный полиуретановый эластомер, который является хорошим выбором для областей применения, где требуется высокая эластичность и сопротивление разрыву. Эластомерная полиуретановая смола CLIP благодаря своим высоким характеристикам обеспечивает превосходное эластичное поведение при циклических растягивающих и сжимающих нагрузках. Его можно растягивать и сгибать, он принимает свою первоначальную напечатанную форму.

EPU 40 сравним с коммерческими ТПУ с твердостью по Шору 70А. Смола EPU эластична, устойчива, гибка и растяжима, с толщиной слоя 100 мкм или 0,1 мм, которые почти невидимы. Детали тогда очень близки к моделям, отлитым под давлением, что делает их очень интересными для прототипирования. Взгляните на спецификацию EPU 40.

Основные функции

• Высокоэластичный
• Устойчивый к разрывам
• Химическая и биосовместимость

Приложения

• Прокладки и уплотнения
• Амортизаторы
• Виброизоляторы

DLS FPU 50 (гибкий полиуретан)

FPU 50 — это полужесткий материал, устойчивый к ударам, истиранию и усталости, который является хорошим выбором для деталей, которые должны выдерживать повторяющиеся нагрузки. Этот материал идеально подходит для прочных корпусов, шарнирных механизмов и фрикционных посадок. FPU сравним с полипропиленом по своей превосходной усталостной прочности и термостойкости. Элементы толщиной всего 0,25 мм могут быть напечатаны на 3D-принтере, и он не является резиновым и эластичным, как EPU 40. Взгляните на общие характеристики DLS FPU 50.

Основные функции

• Прочный и устойчивый к усталости
• Высокая прочность на растяжение
• Высокая ударопрочность и предел текучести

Приложения

• Подходят по размеру
• Компенсаторы натяжения
• Крепления и кронштейны для герметизации небольших электрических цепей.

DLS SIL 30 (силикон)

SIL, кремний-уретановый материал, сравним с коммерческими TPE с твердостью по Шору A 35. Технология CLIP позволяет выполнять 3D-печать с использованием новых классов полимеров, включая сложные химические вещества, такие как полиуретановые и смолы на основе цианатных эфиров. Результатом является разнообразный и растущий выбор материалов, отражающих общие технические требования. Вот спецификация SIL 30.

Основные функции

• Мягкое прикосновение
• Биосовместимость
• Устойчивый к разрывам

Приложения :

• Пригодно для носки (браслеты, подушечки для наушников)
• Медицинское оборудование

Все эти смолы CLIP подходят для длительного (более 30 дней) контакта с кожей. Точно так же все они могут использоваться для кратковременного (<24 часов) контакта со слизистой оболочкой, кроме EPU 40*, который подходит только для контакта с кожей. Следовательно, они также находят применение в печати безопасных материалов в медицинской промышленности.

Сравнение стоимости гибких материалов

Давайте сравним стоимость трех смол из механизма расчета цен Xometry для модели CAD

<тд>
29,95€ <тд>
12,37€ <тд>
11,41€ <тд>
25,84€ <тд>
23,24€ <тд>
21,41€ <тд>
212,44€ <тд>
48,82€ <тд>
48,82€ <тд>
436,53€ <тд>
100,31€ <тд>
100,31€ <тд>
632,56€ <тд>
159,24€ <тд>
159,24€

Материал	Стоимость за единицу	Стоимость за 10 штук	Стоимость за 100 штук
ТПУ Полиуретан 88/95A(MJF)
Flex TPU/TPE (SLS)
ЭПУ 40
FPU 50
Уровень безопасности 30

Заключение

На массовом рынке доступны 2 основных типа гибких материалов для 3D-печати:ТПУ, которые можно печатать на 3D-принтерах FDM, MJF и SLS, и смолы CLIP (Carbon DLS). Используйте материалы TPU, если вам нужны более доступные детали, и более дорогие смолы CLIP, если вам требуются улучшенные свойства материала, такие как высокая прочность или сопротивление разрыву.

Все эти варианты 3D-печати доступны на сайте Xometry. Просто загрузите файлы САПР и ознакомьтесь с ценовыми вариантами.