Эластомерный полиуретан (EPU): ключевые особенности и применения

Эластомерный полиуретан (EPU) — семейство резиноподобных материалов, разработанных Carbon для процесса Digital Light Synthesis™ (DLS). Подобно другим эластомерным материалам, EPU имеет нелинейный материальный отклик с очень высоким удлинением до разрушения. Этот высокоэластичный материал подходит для применений, требующих ударной стойкости или виброизоляции.

Carbon предлагает два разных класса материалов EPU: EPU 40 и EPU 41. Хотя они имеют много общего, EPU 41 немного жестче, чем EPU 40, и поэтому имеет большую формустойкость, даже при постоянной циклической нагрузке. Однако более жесткий EPU 41 имеет гораздо более низкое удлинение до разрушения, что означает, что он более склонен к разрушению при более высоких деформациях. И EPU 40, и 41 — идеальные материалы для интеграции податливой решетчатой структуры, где структура может быть оптимизирована или локально адаптирована под требования вашего применения.

Механические спецификации для Carbon® EPU 40 и 41

Механические спецификации EPU 40
Предел прочности на растяжение: 7,7 МПа
Удлинение при разрыве: > 250%
Разрывная прочность: 23 кН/м
Напряжение при 50%: 1,9 МПа
Напряжение при 100%: 3,0 МПа

Читайте техническую спецификацию Carbon® EPU 40 для подробностей.

Механические спецификации EPU 41
Предел прочности на растяжение: 6,2 МПа
Удлинение при разрыве: > 130%
Разрывная прочность: 20 кН/м
Напряжение при 50%: 2,7 МПа
Напряжение при 100%: 4,7 МПа

Читайте техническую спецификацию Carbon® EPU 41 для подробностей.

Почему использовать EPU 40 против EPU 41

Самое очевидное различие между EPU 40 и 41 — натуральный окрас: EPU 40 — стандартный черный, а EPU 41 — отличительный льняной зеленый. И EPU 40, и 41 могут заменять традиционные эластичные материалы, обеспечивая хорошее рассеивание энергии и податливость. Хотя эти два материала довольно похожи, детали вашего применения могут сделать один материал более выгодным, чем другой.

EPU 40
EPU 40 — оригинальный материал EPU от Carbon®. Меньшая жесткость обеспечивает более податливую структуру, хорошо подходящую для применений, требующих демпфирования, рассеивания энергии и поглощения ударов. Кроме того, высокое удлинение до разрушения означает, что он может восстанавливаться после очень больших деформаций.

Однако из-за натурального черного окраса детали, напечатанные с EPU 40, ограничивают варианты цветовой эстетики.

EPU 41
EPU 41 — последнее дополнение к семейству EPU от Carbon®. Это производственный эластомерный материал с более высокой жесткостью и устойчивостью (возврат энергии), чем EPU 40. Жесткость EPU 41 позволяет вам расширить пределы сложности детали, потому что детали могут быть сделаны из более сложных структур, таких как решетки.

В общем, детали, напечатанные с EPU 41, имеют более гладкую поверхность и требуют меньше пост-обработки, делая их готовыми для клиентских применений.

Популярные применения EPU

Материалы EPU хорошо подходят для применений, требующих абразивной стойкости, разрывной прочности, химической стойкости и температурной совместимости.

В сочетании с уникальной способностью как EPU 40, так и 41 создавать функциональные решетчатые структуры, они могут приспосабливать дизайны для требовательных применений, таких как:

• Замена пены
• Виброизоляция
• Прокладки
• Уплотнения

EPU 40 отлично подходит для демпфирующих решеток — делая его идеальным для промышленных применений, таких как робототехника, промышленный инструмент и прерывистая нагрузка, требующие поглощения ударов. Решетки из EPU 41, с другой стороны, имеют большую устойчивость и хорошо подходят для применений с интерфейсом, требующих определенного «ощущения» или тактильного элемента, где желателен возврат энергии.

Fast Radius может настраивать жесткость решеток EPU для достижения разных атрибутов производительности в разных областях детали для улучшенной функциональности и повышенного комфорта пользователя, как это было, когда мы работали с Steelcase для перепроектирования накладки на подлокотник их награжденного стула SILQ.

Аддитивный процесс для использования с материалами EPU

Carbon® разработал EPU 40 и 41 специально для своего процесса DLS, что означает, что оба могут проходить процесс непрерывного жидкого интерфейса (CLIP) для печати производственных изотропных деталей.

Проектировочные и эксплуатационные соображения
Есть три основных проектировочных соображения, которые нужно учитывать при проектировании деталей с EPU 40 и 41: Вылезы, вакуумы и размер детали.

Оба материала имеют ограничение по углу вылеза 45 градусов; все, что выше, потребует поддерживающего материала. Кроме того, вакуумы нужно тщательно исключить из дизайна детали, чтобы предотвратить застревание воздуха. Также важно держать размер детали при минимальной высоте элемента, чтобы предотвратить длительное время печати. Ключевое эксплуатационное соображение здесь — обеспечение наличия плоской поверхности для слоев, чтобы они могли сидеть и принимать жертвенные поддерживающие структуры.

Вторичное эксплуатационное соображение — срок годности EPU 40 и 41. Оба материала могут работать через процесс DLS только в рамках своих соответствующих сроков годности, или того, как долго они работоспособны после катализации. Срок годности EPU 40 немного короче, чем у EPU 41. Так что если ваша деталь довольно большая, использование EPU 41 может быть предпочтительнее.

Когда ждать вашу деталь

EPU 40 и 41 могут работать в наших стандартных сроках выполнения 5-7 рабочих дней — 2 для срочных заказов или более мелких сборок. В зависимости от размера и формы вашей детали печать может занять от нескольких минут до 12 часов.

Детали, сделанные из любого материала, потребуют 10-минутную промывку и термическую обработку 8 часов или меньше.

Продумайте ограничения вашего применения перед выбором материала. Если вы смотрите на промышленное применение, EPU 40 может быть хорошим выбором. Но если вы ищете определенную цветовую эстетику, EPU 41 может быть лучшим выбором.

Прежде чем выбирать между EPU 40 и 41, мы рекомендуем связаться с нашей командой для обсуждения каждого варианта.

Наш растущий след микрозаводов сделает самые передовые заводы мира доступными для всех.

Узнайте больше