Was Sie über 3D-Materialien mit gummiartigen Eigenschaften wissen sollten
In der Welt der Chemie bezeichnet man Kunststoffe mit gummiartigen Eigenschaften als Elastomere. Hierin bereits enthalten ist der Begriff der Elastizität, der wohl größte Vorzug gummiartiger (flexibler) Materialien. Gemeint ist damit die Eigenheit dieser Materialien, nach Verformungen wieder in ihre ursprüngliche Gestalt zurückzukehren. Typischerweise findet man Elastomere in Reifen, Gummibändern, Dichtungsringen etc.
Längst haben gummiartige Materialien jedoch auch in das stetig breiter werdende Spektrum 3D-druckbarer Materialien Einzug gefunden.
Polyjet-Druck gummiartiger Materialien aus Photopolymeren
Gummiartige Polyjet-Photopolymere (= lichtaushärtende Kunststoffe) ermöglichen eine Nachbildung von Gummi in unterschiedlichen Härtegraden, Dehnungen und Reißfestigkeiten.
Dabei kann TangoBlackPlus, ein (wie der Name bereits nahe legt) schwarzes Elastomer, als das derzeit wohl am Weitesten verbreitete 3D-Material mit gummiartigen Eigenschaften gelten. TangoBlackPlus fühlt sich ein wenig glatter als echtes Gummi an, steht diesem jedoch in Sachen Biegsamkeit und Bruchfestigkeit in nichts nach. Zur Verarbeitung kommt TangoBlackPlus im Polyjet-Verfahren. Bei dieser 3D-Druck-Technologie wird der in flüssiger Form vorliegende Ausgangsstoff in Gestalt der in den 3D-Dateien festgelegten Strukturen auf die Druckplatte aufgetragen und mit Hilfe einer im Druckkopf enthaltenen UV-Lichtquelle sofort ausgehärtet. Zur Verwendung kommt TangoBlackPlus unter anderem für Henkel, Schläuche, Dichtungen und Schuhe, ebenso jedoch für weiche Beschichtungen und rutschfeste Oberflächen von Werkzeugen und Prototypen.
Ebenfalls im Polyjet-Print verarbeitet wird VeroWhitePlus, ein Universalharz mit ähnlich guten elastischen Eigenschaften wie TangoBlackPlus, das zudem mit Transluzenz (=Durchsichtigkeit) aufwarten kann und als Werkzeug zum Beispiel unter Designern sehr beliebt ist.
TPU 92A im Selektivem Lasersintern
Einen Gegenpool unter den flexiblen 3D-Materialien bildet TPU 92A, ein leichtgewichtiger PA(=Polyamid-)Kunststoff, der im Selektivem Lasersintern (bekannt auch als SLS-Druck) zur Verarbeitung kommt. TPU 92A kann sowohl in schwarz als auch in weiß verarbeitet werden und bietet ebenso gute gummiartig-elastische Eigenschaften wie die beiden oben beschriebenen Elastomere. Zur Verwendung kommt TPU 92A unter anderem in Textilien oder für flexible Prototypen.
Update 29.Mai 2024:
### Neue Fortschritte bei gummiartigen Kunststoffen im 3D-Druck
Gummiartige Kunststoffe spielen eine zunehmend wichtige Rolle im 3D-Druck, da sie durch ihre Elastizität und Flexibilität eine Vielzahl von Anwendungen ermöglichen. Zu den jüngsten Fortschritten gehören, auch in diesem Bereich, verbesserte Materialien und Technologien, welche diese Eigenschaften optimieren.
#### Neue Materialentwicklungen
Ein bedeutender Fortschritt ist die Entwicklung von TPU 92A-1, einem thermoplastischen Polyurethan, das sich durch hervorragende Elastizität und Abriebfestigkeit auszeichnet. TPU 92A-1 bietet nicht nur eine bessere Haltbarkeit, sondern auch eine verbesserte Druckqualität, was dieses Material ideal für den Einsatz in der Automobilindustrie und im Gesundheitswesen macht. Es wird im selektiven Lasersinter-Verfahren (SLS) eingesetzt, das eine präzise Kontrolle über die Materialeigenschaften ermöglicht.
#### Fortschrittliche Drucktechniken
Eine weitere bemerkenswerte Innovation ist das Multi-Material-Jetting (MMJ), das es ermöglicht, mehrere gummiartige Kunststoffe gleichzeitig zu drucken. Diese Technik erlaubt, noch einfacher als bisher, die Kombination von Materialien mit unterschiedlichen Härtegraden in einem einzigen Druckvorgang. Dadurch entstehen komplexe Bauteile mit variablen mechanischen Eigenschaften, welche in der Prototypenentwicklung und im Produktdesign von großem Vorteil sind.
### Neue Möglichkeiten für diverse Industrien
Die jüngsten Fortschritte bei gummiartigen Kunststoffen im 3D-Druck eröffnen neue Möglichkeiten für diverse Industrien. Durch die Entwicklung neuer Materialien wie TPU 92A-1 und fortschrittlicher Drucktechniken wie MMJ wird der Einsatzbereich dieser flexiblen Kunststoffe kontinuierlich erweitert.
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