Stratasys TPU vs konkurencyjne elastomery.
Porównanie materiałów do druku 3D

Najnowszy materiał od Stratasys to elastyczny TPU 92 A, który jest dostępny w drukarkach 3D z popularnej serii F123. Materiał termoplastyczny obsługiwany w technologii FDM ma zastosowanie w produkcji elastycznych części, od których wymagana jest wytrzymałość na rozciąganie i zginanie. Twardość w skali Shore’A dla tego materiału wynosi 92 A, natomiast wydłużenie przy zerwaniu to aż 500%. Jakie są właściwości nowego materiału na tle konkurencji? Do czego stosować elastyczne wydruki?

Stratasys poszerzył ofertę materiałów dla przemysłowej serii F123 o materiał elastyczny TPU. Teraz na drukarkach 3D F170, F270 oraz F370 można wytwarzać wytrzymałe części, które wydłużają się i kompresują.

Nowy materiał na tle konkurencyjnych elastomerów

Producent przeprowadził ponad 30 000 godzin testowych wydruków z materiału TPU dla wyeliminowania błędów i uzyskania najlepszych rezultatów. Wydruki 3D wykonane na drukarkach serii F123 zachowywały 500% wydłużenia przy zerwaniu, gdzie najbardziej zbliżony konkurencyjny materiał w testach uzyskiwał zaledwie 350%. Spośród dostępnych materiałów na rynku najniższy wynik w skali Shore’a to 59 A, materiał wyższej klasy uzyskiwał w testach wahania: 88-92 A. Stratasys TPU za każdym razem uzyskiwał wynik Shore A 92. Ze względu na trudności w drukowaniu z materiałów gumopodobnych niewiele drukarek 3D w technologii FDM obsługuje materiały elastyczne. Spośród dostępnych termoplastów TPU cechuje się najlepszym rezultatem w testach na moduł sprężystości, uzyskując 36,9 MPa. Drukowanie 3D z materiału TPU jest także zdecydowanie bardziej ekonomiczne niż z konkurencyjnych materiałów zarówno w pojedynczych wydrukach, jak i w produkcji niskoseryjnej.

Jak drukować z materiału TPU?

Aby bezpiecznie drukować z materiału TPU na drukarkach 3D z serii F123 należy w pierwszej kolejności zaktualizować swoje oprogramowanie GrabCAD Print do najnowszej wersji. Kolejną ważną kwestią jest wymiana głowicy drukującej na głowicę dedykowaną dla tego materiału. Wymiana głowicy jest banalnie prosta i odbywa się w trzech krokach.

Oprogramowanie GrabCAD Print automatycznie ustawia optymalne parametry druku. Dzięki technologii Stratasys drukowanie przebiega bezproblemowo. Wytwarzanie z materiałów elastycznych w konkurencyjnych systemach może sprawiać trudności ze względu na materiał podporowy. Mechaniczne usuwanie podpór może prowadzić nawet do uszkodzenia modelu i oderwania fragmentów wydruku razem z podporami. Problemy mogą sprawiać także modele o skomplikowanej geometrii. Dzięki zastosowaniu rozpuszczalnego materiału podporowego w przypadku TPU unikamy wszelkich tego typu trudności, a wydruki cechują się wysoką jakością.

Przykładowy wydruk na drukarce 3D Stratasys F370

W naszej pracowni wykonaliśmy wydruk obudowy urządzenia pomiarowego stosowanego na budowie. Urządzenie jest narażone na uszkodzenia mechaniczne ze względu na trudne warunki pracy. Aby zniwelować ryzyko uszkodzenia obudowy urządzenia, pęknięcia wyświetlacza – wykonaliśmy elastyczną osłonę. Najlepszym materiałem do takiego zastosowania okazał się TPU 92A, który ma dobre właściwości tłumiące uderzenia, drgania i wstrząsy.

Wykonanie wydruku obudowy urządzenia mierniczego zajęło 19 godzin. Wydrukowano 825 warstwy, a zużycie materiału wyniosło 103 cm3. Wymiary modelu to: 10 cm x 7 cm x 20 cm.