Bald verfügbar: Desktop-3D-Druck formfester Hochleistungsteile aus Polyurethan

Voller Freude geben wir die Lancierung der Formlabs Polyurethan-Kunstharze PU Rigid 650 Resin und PU Rigid 1000 Resin bekannt. Dies sind die bisher widerstandsfähigsten und langlebigsten Materialien von Formlabs.

Zum ersten Mal können Sie Polyurethan-Teile auf einem Formlabs Stereolithographie (SLA) 3D-Drucker betriebsintern drucken. (Aktuell ist das Material für den Form 3, Form 3+, Form 3B, Form 3B+, Form 2 verfügbar.) Folglich können Sie Bauteile herzustellen, die selbst unter anspruchsvollen Bedingungen belastbar, robust und langlebig sind. Erweitern Sie Ihre Möglichkeiten in der additiven Fertigung mit den hochwertigen Polyurethanharzen von Formlabs. Mit dem 3D-Druck von PU ermöglichen Sie Produktdesignern, Ingenieuren und anderen neue Wege der Polyurethanherstellung für innovative Geometrien und Produkte. Aktuell umfasst das Polyurethanharz-Angebot folgende Materialien:

PU Rigid 650 vs. PU Rigid 1000

PU Rigid 650 Resin: Damit produzieren Sie zähe und biegsame Polyurethan-Teile, die extremen Stössen und anspruchsvollen Anwendungen standhalten und dabei Ihre Masshaltigkeit selbst unter Last beibehalten.

PU Rigid 1000 Resin: Fertigen Sie halbsteife, robuste und unnachgiebige Polyurethan-Teile, die sich dauerhaft gegen starke Stösse und Umgebungen mit hoher Belastung bewähren.

Im Folgenden erfahren Sie mehr über die technischen Details von PU Rigid 650 Resin und PU Rigid 1000 Resin. Finden Sie heraus für wen und für welche Anwendungen wir das jeweilige Material empfehlen. Zudem lernen Sie die erforderlichen Produktionsschritte kennen, um die optimalen Materialeigenschaften zu erreichen.

Formlabs PU Rigid 1000 Resin Part

Polyurethan-Materialien für diverse Anwendungen

Polyurethan-Kunstharze sind haltbar, widerstandsfähig und langlebig. Somit eignen sie sich hervorragend für den 3D-Druck von Bauteilen sowohl im Prototyping als auch in der Produktion. Herkömmliche SLA-Kunstharze werden aus Acrylatpolymeren hergestellt und können daher langfristig an Haltbarkeit einbüssen.

Polyurethan-Harze sind jedoch ein ungewöhnliches 3D-Druckmaterial. Denn zu ihrer Herstellung ist eine komplizierte Chemie erforderlich. Das Materialteam von Formlabs hat sich schliesslich für eine hybride chemische Zusammensetzung entschieden. Diese eigene Formulierung besteht aus einer Kombination von Acrylat und Urethan. Dadurch wird der 3D-Druck von PU auf Formlabs SLA-3D-Drucker ermöglicht. Dabei erfüllen die PU-Harze die selben Standards und die gleiche Qualität, die Sie von den herkömmlichen Formlabs-Materialien gewohnt sind. Die Formlabs PU 3D-Druck Materialien müssen jedoch eine Feuchtigkeitshärtung durchlaufen, welche die gedruckten Teile in ihren fertigen Polyurethan-Zustand übergehen lässt.

Technische Daten – PU-Rigid-Kunstharze

Eigenschaft Formlabs PU Rigid 650 Resin Formlabs PU Rigid 1000 Resin    
Maximale Zugfestigkeit 34 ± 3,4 MPa 35 ± 3,5 MPa    
Elastizitätsmodul 0,67 ± 0,06 GPa 0,92 ± 0,09 GPa    
Dehnung 170 ± 17 % 80 ± 8 %    
Schlagzähigkeit nach Izod 375 J/m 170 J/m    
Belastungszyklen >50 000 >50 000

Die technischen Datenblätter können Sie hier einsehen:

Benötigen Sie das Datenblatt in einer anderen Sprache? Zögern Sie nicht uns zu kontaktieren.

Anwendungsfälle für PU Rigid 650 Resin

Formlabs PU Rigid 650 Resin eignet sich bestens für die Herstellung von Teilen, die längeren Belastungen standhalten und dabei ihre Form beibehalten müssen. Dazu gehören stossfeste und stossabsorbierende Teile wie:

  • Räder
  • Stossstangen
  • Greifer und Endeffektoren
  • Dämpfer
  • Tüllen

Oft muss man zwei Teile miteinander zu verbinden, um sie für eine tragende oder dauerhafte Funktion zu nutzen. Da PU Rigid 650 Resin seine Form auch wiederholter Nutzung über lange Zeit bewahrt, eignet es sich perfekt für die Herstellung von:

  • Biegescharniere
  • Steckscharniere
  • Schnappverbindungen
Beratung anfordern Musterteil anfordern PU Rigid 650 Resin bestellen (soon...)

Anwendungsfälle für PU Rigid 1000 Resin

Ebenso wie PU Rigid 650 können auch Bauteile aus PU Rigid 1000 längeren Belastungen standhalten, ohne dass sie deren ursprüngliche Form verliert. Aufgrund der höheren Zugfestigkeit von Formlabs PU Rigid 1000 kann dieses grösseren Lasten standhalten, ohne zu brechen. Deshalb eignet sich das PU Rigid 1000 ausgezeichnet für den 3D-Druck von steifen und robusten Endverbrauchsteilen und zum Schützen von empfindlichen Komponenten wie z.B:

  • Befestigungen und Fassungen
  • Klammern und Klemmen
  • Sicherheitsstrukturen
  • Rohre und Leitungen
  • Stossstangen

Beispiele anderer anspruchsvoller Anwendungen, für die sich PU Rigid 1000 Resin anbietet:

  • Flaschenverschlusskappen
  • Schnallen
  • Fahrradpedale
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Nachbearbeitung von Polyurethan-Materialien

Polyurethan verlangt einen aufwändigeren Arbeitsprozess und erfordert zusätzliche Ausrüstung und mehr Verbrauchsmaterial (Tanks). Bei der Druckaufbereitung und der Nachbearbeitung ist mehr Gewissenhaftigkeit notwendig, um konsistent hervorragende Resultate zu erhalten.

Die Arbeitsschritte sind vergleichbar mit dem Druck mit anderen Materialien. Jedoch bedingt der 3D-Druck von PU zusätzliche Ausrüstung und deutlich mehr Nachbearbeitungszeit:

    1. Druckaufbereitung: Ihre 3D-Daten bereiten Sie in der Software „Preform“ für den Druck vor. PreForm unterstützt Sie bei der richtigen Ausrichtung der Druckteile und mit angepassten Einstellungen für das Hinzufügen von Stützstrukturen.

    2. Drucker vorbereiten: Die Formlabs PU-Rigid-Kunstharze werden in einer Aluminiumflasche gliefert, um die Haltbarkeit zu verlängern. Im Lieferumfang ist auch ein Trichter und eine leere Kartusche enthalten. Zuerst schütteln Sie die Flasche ausreichlich, um sicherzustellen, dass das Harz gründlich gemischt ist. Danach giessen Sie das Harz, mit Hilfe des mitgelieferten Trichters, aus der Flasche in die leere Kartusche.
      Für den 3D-Druck mit PU-Rigid-Kunstharz muss sich Ihr Drucker in einem Trockenschrank befinden. Wenn die Vorbereitungen soweit abgeschlossen sind, können Sie einfach Bauplattform, Harzkartusche und Resin-Tank in den Drucker ein.

    3. Druck: Jetzt können Sie den Druck starten. Dafür folgen Sie einfach wie gewohnt den Anweisungen auf dem Touchscreen des Druckers.

    4. Nachbearbeitung: Waschen Sie Ihre Bauplattform kurz in einem PGDA-Bad (Propylenglykol-diacetat) und trocknen Sie die Teile dann an der Luft – am Besten mittels Druckluft. Nach dem Trocknen und dem Entfernen der Stützen müssen die Teile zur Nachhärtung in eine Feuchtekammer gelegt werden. Die Aushärtung bei 46 °C and 70% relativer Luftfeuchtigkeit vervollständigt die Urethanreaktion und macht aus Ihrem Druck echte Polyurethan-Teile. Ein Teil mit einer Wandstärke von 2 mm benötigt drei Tage, um vollständig auszuhärten. Stärkere Teile (10 – 12 mm) können zwischen 12-14 Tage benötigen.

Notwendiges Zubehör

Während einige Geräte optional sind, wie ein Luftkompressor, um überschüssiges PDGA-Lösungsmittel von der Oberfläche Ihrer Drucke abzublasen, sind andere Geräte zwingend erforderlich. Dazu gehören ein Trockenschrank mit niedriger Luftfeuchtigkeit (2% RH) und eine Feuchtekammer. Diese Geräte sind notwendig, um die Feuchtigkeit zu kontrollieren, welche die Leistung des Endprodukts wesentlich beeinflusst. Darüber hinaus beeinflusst die Luftfeuchtigkeit auch die Haltbarkeit des offenen PU-Kunstharz im Resin Tank. So ist PU-Resin im Tank bei 45% Luftfeuchtigkeit nur 3 Tage haltbar – bei 5% Luftfeuchtigkeit rund 7 Tage.

HINWEIS

Aufgrund der anspruchsvolleren Produktionsumgebung und Nachbearbeitung, sowie der Haltbarkeit der geöffneten Verbrauchsmaterialien (PU-Resin und Tank) empfehlen wir die Formlabs PU Rigid Resins ausschliesslich Produktions-Kunden, bzw. Interessenten, welche über einen entsprechenden Durchsatz verfügen.

Weitere Einzelheiten zu den Arbeitsschritten beim PU-3D-Druck, sowie Empfehlungen für Aushärtungskammern oder Trockenschränke, erhalten Sie von unseren 3D-Druckexperten. Wir verfügen auch über die Möglichkeit individuelle Musterdrucke zu fertigen, um Ihre Anwendung zu validieren.

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Technische Hochleistungsmaterialien für KMUs

Die neuen Formlabs Kunstharze PU Rigid 650 Resin und PU Rigid 1000 Resin werden in Kürze für den Form 2, Form 3+ und Form 3B+ erhältlich sein.

Wir freuen uns darauf, diese bisher im 3D-Druck kaum verfügbaren Materialien bald einem breiteren Publikum zu einem erschwinglichen Preis anzubieten. Damit können wir einmal mehr professionelle Fertigungswerkzeuge auch kleineren Unternehmen zugänglich machen.

Das PU Rigid 650 und PU Rigid 1000 ergänzen die Formlabs-Materialbibliothek. Um unsere komplette Bibliothek technischer Materialien für Formlabs SLA 3D-Drucker kennenzulernen, folgen Sie einfach diesem Link.

Für Fragen und weitere Informationen dürfen Sie sich gerne an uns wenden.