Меню

Порошок Formlabs TPU 90A – 6 кг Еластичний матеріал

Порошок Formlabs TPU 90A – 6 кг Еластичний матеріал
Порошок Formlabs TPU 90A – 6 кг Еластичний матеріал
Порошок Formlabs TPU 90A – 6 кг Еластичний матеріал

Formlabs TPU 90A Powder — це термопластичний поліуретановий еластомер для SLS-друку на принтерах серії Fuse, що дозволяє виготовляти гнучкі, пружні та безпечні для шкіри деталі з твердістю за Шором 90A і відносним подовженням при розриві 310% (X/Y). Матеріал сертифікований відповідно до ISO 10993-1:2018 на цитотоксичність, подразнення та сенсибілізацію, що усуває необхідність у ливарному оснащенні при виготовленні індивідуальних медичних виробів та носних пристроїв, що контактують зі шкірою. Постачається у картриджі 6 кг, артикул FLTP9G01, з рекомендованим коефіцієнтом оновлення порошку 20%, що дозволяє повторно використовувати 80% порошку з кожного будування.

ХарактеристикаЧому це важливо
Відносне подовження при розриві (X/Y): 310%Деталі розтягуються, згинаються і відновлюють форму після тисяч циклів без тріщин і розривів.
Опір роздиранню (X/Y): 66 кН/мУщільнення та ремені не розриваються в зонах концентрації напружень під тривалими робочими навантаженнями.
Твердість за Шором: 90AЖорсткість гуми твердого типу забезпечує збереження надрукованої геометрії під навантаженням і водночас дозволяє багаторазове згинання.
Рекомендований коефіцієнт оновлення: 20%Вісімдесят відсотків незплавленого порошку повертається до виробництва після кожного будування, знижуючи витрати матеріалу на деталь.

TPU 90A Powder заповнює прогалину між жорсткими нейлоновими порошками та литою гумою. Як єдиний еластомер у портфоліо Formlabs SLS, він підходить для застосувань, де жоден тип нейлону не впорається із завданням. Залишкова деформація стиску при 23 °C становить лише 20,5%, тому деталі відновлюють більшу частину вихідної форми після тривалого навантаження — властивість, що робить функціональні ущільнення, демпфери та носні пристрої практично придатними безпосередньо після друку. Коефіцієнт оновлення 20% є найнижчим серед усіх SLS-порошків Formlabs, проте цей компроміс виправданий скрізь, де жорсткі матеріали не можуть бути замінниками.

Formlabs TPU 90A — еластомерні характеристики

Стандартні порошки для порошкового лазерного спікання не здатні виготовити прокладку, що ущільнює, ремінь, що згинається, або ортез, що прилягає до шкіри. TPU 90A вирішує цю проблему безпосередньо. Твердість 90A за Шором відповідає діапазону твердої гуми — достатньо жорстка, щоб утримувати геометрію під навантаженням, і водночас достатньо гнучка для багаторазового згинання без тріщин. Відносне подовження при розриві досягає 310% у площині X/Y, а опір роздиранню 66 кН/м (X/Y) запобігає розщепленню в зонах концентрації напружень, які руйнують жорсткі деталі.

Колекція гнучких носних виробів, надрукованих із Formlabs TPU 90A Powder, — рукавичка, шолом, ремінець для смарт-годинника, підошва взуття, демпфер та ортези на синьому тлі
Діапазон матеріалу: носні вироби, демпфери та ортези, виготовлені з TPU 90A, що демонструють широкий спектр гнучких кінцевих виробів

Деталі можна згинати, скручувати та стискати протягом тисяч циклів. Залишкова деформація стиску при 23 °C становить 20,5%, тобто деталі відновлюють більшу частину форми після тривалого стиснення — властивість, що робить функціональні ущільнення, демпфери та носні пристрої придатними для використання з принтера серії Fuse.

Сертифікація безпеки для шкіри

Деталі, надруковані з TPU 90A, пройшли оцінювання відповідно до ISO 10993-1:2018 і витримали вимоги щодо цитотоксичності (ISO 10993-5:2009), подразнення (ISO 10993-23:2021) та сенсибілізації (ISO 10993-10:2021). Це відкриває прямий шлях до виготовлення індивідуальних медичних виробів — краніальних шоломів, бандажів для великого пальця, протезних лайнерів та шин — розроблених на основі даних сканування пацієнта і надрукованих на вимогу без ливарного оснащення.

Краніальний корегувальний шолом і бандаж для великого пальця, надруковані з Formlabs TPU 90A Powder, — безпечні для шкіри індивідуальні медичні вироби
Медичні вироби: краніальний корегувальний шолом і бандаж для великого пальця — сертифіковані як безпечні для шкіри відповідно до ISO 10993-1:2018

Поза межами охорони здоров'я сертифікація біосумісності робить цей матеріал практичним вибором для спортивних захисних елементів, ремінців фітнес-трекерів, захисних рукавичок та індивідуальних ортезів, що виготовляються в одиничних обсягах.

Гнучкий протезний гніздо та ортопедичні компоненти, надруковані з Formlabs TPU 90A Powder, — довговічні, безпечні для шкіри еластомерні деталі
Протези та ортези: гнучке протезне гніздо та ортопедичні компоненти — довговічні, безпечні для шкіри еластомерні вироби SLS-друку

Вимоги до просіювання

TPU 90A поводиться інакше, ніж нейлонові порошки у пристрої Fuse Sift. Матеріал потребує стандартної просіювальної сітки 150 мкм і має оброблятися, поки порошковий корж ще теплий — в ідеалі при 35–40 °C. За кімнатної температури порошок TPU злипається на деталях і погано проходить крізь сітку; час просіювання помітно довший, ніж при роботі з нейлоновими порошками.

Порошок TPU 90A на просіювальній сітці 150 мкм пристрою Fuse Sift — для проходження крізь сітку потрібне ручне опрацювання
Просіювальна сітка: TPU 90A на сітці 150 мкм пристрою Fuse Sift — для проходження порошку крізь сітку необхідне ручне опрацювання в рукавичці

Formlabs рекомендує надрукувати три кульки для очищення сітки з TPU 90A і розмістити їх на ситі. Ці кульки перемішують порошок під час просіювання і значно зменшують забивання сітки.

Три кульки для очищення сітки з TPU 90A, розміщені на ситі Fuse Sift для запобігання забиванню порошку під час просіювання
Очищення сітки: три кульки TPU 90A на ситі зменшують забивання під час розпорошування

Підготовка принтера та технічне обслуговування

TPU 90A осідає і злипається активніше, ніж нейлон — між кожним завданням друку необхідно виконувати обов'язкові кроки підготовки та очищення. На Fuse 1 завжди виймайте уловлювач забруднень із бункера перед друком; якщо залишити його на місці, матеріал злипнеться і призведе до збоїв через недостатнє дозування. Перед кожним друком перемішуйте порошок у бункері дерев'яною паличкою. Якщо принтер простоював понад три дні, повністю спорожніть бункер через Налаштування > Калібрування > Спорожнити бункер, просійте відновлений порошок і завантажте свіжий матеріал.

Видалення уловлювача забруднень із бункера Fuse 1 перед друком із TPU 90A Powder для запобігання злипанню
Підготовка бункера: уловлювач забруднень виймається з бункера Fuse 1 перед завданням друку TPU 90A

Переконайтеся, що порошок вирівняний і вільно тече, перш ніж розпочинати друк.

Перемішування порошку TPU 90A у бункері Fuse Sift дерев'яною паличкою для забезпечення належної подачі перед друком
Підготовка порошку: бункер перемішується дерев'яною паличкою для забезпечення рівномірної подачі перед початком завдання

Порошок накопичується у верхній частині камери друку, зокрема на направляючих між лотками для порошку та камерою будування. Цей надлишок може спікатися і потрапляти в наступне будування — ретельно пилососьте цю зону після кожного друку.

Верхня частина камери будування Fuse 1 із зонами накопичення порошку та виділеними червоним кольором ділянками направляючих, що потребують пилососіння між завданнями друку TPU 90A
Верхня частина камери будування: зони накопичення та виділені ділянки направляючих, які необхідно пилососити після кожного друку

TPU 90A накопичується в лотках принтера значно інтенсивніше, ніж нейлон. Повністю пропилосоcьте обидва лотки, використовуючи переміщення двигуна флапера через сенсорний екран, щоб виштовхнути ущільнений порошок із важкодоступних місць перед пилососінням.

Накопичення порошку TPU 90A всередині каналів лотків принтера Fuse 1, що потребує ретельного очищення між завданнями друку
Накопичення в лотку: типова картина накопичення TPU 90A в каналах лотків Fuse 1 після завершення друку

Повністю пропилосоcьте лівий лоток, приділяючи особливу увагу внутрішнім стінкам і кутам.

Пилососіння лівого лотка для порошку принтера Fuse 1 для видалення накопиченого порошку TPU 90A
Лівий лоток: пилососіння накопиченого TPU 90A з усіх поверхонь лівого лотка для порошку Fuse 1

Повторіть те саме для правого лотка, переконавшись, що гнучка насадка шланга дістає до всіх кутів і зони проходження рекоутера.

Пилососіння правого лотка для порошку принтера Fuse 1 після завдання друку TPU 90A
Правий лоток: гнучка насадка шланга дістає до кутів і зони проходження рекоутера під час пилососіння правого лотка

Внутрішній край кожного лотка — місце, де TPU 90A найчастіше ущільнюється і може спричинити підтягування рекоутера, якщо не очистити.

Червона стрілка вказує на внутрішній край лівого лотка для порошку у Fuse 1 — критична зона ущільнення порошку TPU 90A
Критична зона ущільнення: внутрішній край лотка — основне місце ущільнення порошку TPU 90A і підтягування рекоутера

Нарешті, перемістіть рекоутер у доступне положення та огляньте його на наявність напівспечених відкладень. У разі забруднення очистіть безворсовою мікрофібровою серветкою, змоченою етанолом. При переході на TPU 90A або з нього очищайте кожен компонент ретельніше, ніж при переході нейлон-на-нейлон — TPU плавиться за нижчої температури, і перехресне забруднення спричиняє негайні збої друку.

Крупний план напівспечених відкладень порошку TPU 90A на лезі рекоутера Fuse 1 — потребує очищення етанолом перед наступним друком
Лезо рекоутера: напівспечені відкладення TPU 90A, які необхідно видалити за допомогою етанолу перед наступним завданням

Розмірна точність і тонке налаштування

З TPU 90A слід очікувати розмірних відхилень до 5%. Для найкращої точності по осі Z з налаштуваннями друку V2.1 — які також забезпечують до 25% швидший час друку — розміщуйте деталі ближче до дна камери будування і подалі від стінок. Якщо з'являються термічні смуги, хвиляста поверхня або темні спечені ділянки, зменшуйте цільову температуру платформи з кроком 1–1,5 °C і повторіть спробу.

Надрукована деталь з TPU 90A з незначним жолобленням і термічними смугами — виправляється зниженням цільової температури платформи
Розмірний результат: надрукована деталь з незначним жолобленням — зменшується регулюванням цільової температури платформи та розташуванням деталі

У наведеному нижче відео розглядаються SLS-порошки в екосистемі серії Fuse, що дозволяє побачити місце TPU 90A серед повного портфоліо матеріалів.

Застосування

  • Медичні ортези та протези: Краніальні шоломи, бандажі для великого пальця, протезні лайнери та шини, розроблені на основі даних сканування пацієнта і надруковані на вимогу — сертифікація ISO 10993-1:2018 усуває нормативний бар'єр для контакту зі шкірою без інвестицій у ливарне оснащення.
  • Ущільнення та робота з рідинами: Прокладки, ущільнення, сильфони та гнучкі трубки, що мають деформуватися під тиском і відновлювати форму — залишкова деформація стиску 20,5% при 23 °C забезпечує надійне ущільнення протягом багатьох циклів.
  • Демпфування вібрацій та ударів: М'які рукоятки, демпфери, віброізолятори та подушки, що поглинають ударні навантаження, з якими жорсткий нейлон не справляється.
  • Носні пристрої: Корпуси пристроїв, ремінці та спортивні захисні елементи, сертифіковані для контакту зі шкірою — браслети для фітнес-трекерів, захисні рукавички та індивідуальні ортези в одиничних обсягах.
  • Гнучкі автомобільні компоненти: Гофровані повітрозабірні патрубки, шланги та гнучкі з'єднання з інтегрованими сильфонами та монтажними елементами, недосяжними у жорсткому нейлоні.
  • Оснащення та формування: М'які форми та штампи для листового металу, що потребують контрольованої пружності, а не жорсткої опори.

Складні функціональні геометрії — решітчасті підошви взуття, гофровані шланги, протезні кисті, вузли браслетів — досяжні за допомогою SLS-друку еластомером у виробничих обсягах.

Асортимент функціональних деталей з TPU 90A SLS, включаючи підошву взуття, гофрований шланг, протезну кисть, ортези та браслет на виставці
Діапазон кінцевих виробів: функціональні SLS-деталі — підошва взуття, гофрований шланг, протезна кисть, ортези та вузол браслета

Гофрований автомобільний повітрозабірний патрубок ілюструє здатність матеріалу відтворювати гнучку геометрію з інтегрованими сильфонами — геометрію, яку жорсткий нейлон не може повторити.

Гофрований автомобільний повітрозабірний патрубок, надрукований із Formlabs TPU 90A Powder, — гнучкий кінцевий виріб SLS-друку з інтегрованими сильфонами
Автомобільне застосування: гофрований повітрозабірний патрубок з інтегрованими сильфонами — гнучкий кінцевий виріб SLS-друку

Сумісність та аксесуари

  • Сумісні принтери: Fuse 1, Fuse 1+ 30W (серія Fuse)
  • Станція просіювання: Fuse Sift зі стандартною просіювальною сіткою 150 мкм
  • Середовище друку: Повітря — інертна атмосфера не потрібна

Що входить до комплекту

  • Картридж Formlabs TPU 90A Powder — чиста вага 6 кг, артикул FLTP9G01

Технічні характеристики

Механічні властивості

ПараметрЗначення
Межа міцності при розтягуванні (X/Y)8,7 МПа (1 260 psi) — ASTM D412-16, метод A
Межа міцності при розтягуванні (Z)7,2 МПа (1 050 psi) — ASTM D412-16, метод A
Відносне подовження при розриві (X/Y)310% — ASTM D412-16, метод A
Відносне подовження при розриві (Z)110% — ASTM D412-16, метод A
Напруження при 50% подовженні (X/Y)6,1 МПа (889 psi) — ASTM D412-16, метод A
Напруження при 50% подовженні (Z)5,9 МПа (860 psi) — ASTM D412-16, метод A
Напруження при 100% подовженні (X/Y)7,2 МПа (1 050 psi) — ASTM D412-16, метод A
Напруження при 100% подовженні (Z)7,0 МПа (1 020 psi) — ASTM D412-16, метод A
Опір роздиранню (X/Y)66 кН/м (378 lb/in) — ASTM D624-00 (2020)
Опір роздиранню (Z)39 кН/м (247 lb/in) — ASTM D624-00 (2020)
Залишкова деформація стиску (23 °C)20,5% — ASTM D395-18, метод B
Залишкова деформація стиску (70 °C)59,9% — ASTM D395-18, метод B
Твердість за Шором90A — ASTM D2240-15 (2021)
Стирання за Табером122 мм³ — ISO 4649 (40 об/хв, навантаження 10 Н)

Теплові та матеріальні властивості

ПараметрЗначення
Температура розм'якшення за Вікатом94,3 °C (201,7 °F) — ASTM D1525
Вміст вологи (порошок)0,19% — ISO 15512, метод D
Водопоглинання (надрукована деталь)0,89% — ASTM D570
Насипна густина (спечений матеріал)1,14 г/см³ (71,2 lb/ft³)
Рекомендований коефіцієнт оновлення20%
Сумісні принтериFuse 1, Fuse 1+ 30W (серія Fuse)
Середовище друкуПовітря (інертна атмосфера не потрібна)
Вимоги до просіювальної сітки150 мкм (стандартна сітка Fuse Sift)
Артикул / номер деталіFLTP9G01
Чиста вага6 кг

Біосумісність (ISO 10993-1:2018)

ПараметрЗначення
ISO 10993-5:2009Не цитотоксичний
ISO 10993-23:2021Не подразнює
ISO 10993-10:2021Не сенсибілізує

Стійкість до розчинників (приріст маси % за 24 год.)

ПараметрЗначення
Оцтова кислота 5%1,3%
Ацетон28,6%
Ізопропіловий спирт4,8%
Відбілювач ~5% NaOCl0,8%
Бутилацетат16,5%
Дизельне паливо2,0%
Діетиленгліколь монометиловий ефір14,4%
Гідравлічна олія2,8%
Skydrol 56,5%
Пероксид водню (3%)1,0%
Ізооктан (бензин)0,7%
Мінеральна олія (легка)2,3%
Мінеральна олія (важка)2,1%
Солона вода (3,5% NaCl)0,9%
Гідроксид натрію (0,025%, pH 10)0,9%
Вода0,9%
Ксилол20,8%
Сильна кислота (конц. HCl)−5,2%
Трипропіленгліколь монометиловий ефір9,9%

Як друкувати з TPU 90A Powder

Покрокова інструкція з налаштування принтера серії Fuse для роботи з TPU 90A Powder: від підготовки бункера до просіювання та очищення.

Крок 1: Підготуйте бункер

На Fuse 1 виймайте уловлювач забруднень із бункера. Засипайте трохи більше порошку, ніж вказує PreForm, — але не переповнюйте, оскільки надмірна вага прискорює злипання. На Fuse 1+ 30W заповнюйте до країв для завдань повного об'єму.

Крок 2: Перемішайте порошок

Перед кожним друком перемішуйте порошок дерев'яною паличкою. Якщо принтер простоював понад три дні, спорожніть бункер через Налаштування > Калібрування > Спорожнити бункер, просійте відновлений порошок через Fuse Sift і завантажте свіжий матеріал.

Крок 3: Виконайте завдання друку

У PreForm оберіть TPU 90A як матеріал і виберіть налаштування друку V2.1 для покращеної розмірної точності та до 25% швидшого часу друку. Розмістіть деталі ближче до дна камери будування і подалі від стінок для найкращої точності по осі Z, а потім надішліть завдання на принтер.

Крок 4: Просійте поки теплий

Після друку зачекайте, поки порошковий корж досягне 35–40 °C, а потім перенесіть його до Fuse Sift. Використовуйте сітку 150 мкм і протирайте порошок крізь неї рукою в рукавичці. Покладіть три кульки для очищення сітки з TPU 90A на сито, щоб зменшити забивання.

Крок 5: Очистіть принтер

Пропилосоcьте верхню частину камери друку, обидва лотки для порошку (використовуючи переміщення двигуна флапера для виштовхування ущільненого порошку) та лезо рекоутера. За наявності напівспечених відкладень очистіть рекоутер безворсовою мікрофібровою серветкою та етанолом. Ця послідовність очищення є обов'язковою між кожним завданням друку TPU 90A.


Чому варто обрати Formlabs TPU 90A Powder?

TPU 90A Powder — єдиний еластомер у портфоліо Formlabs SLS, єдиний матеріал, що забезпечує справжню гумоподібну гнучкість і відновлення форми безпосередньо з принтера серії Fuse. Сертифікація ISO 10993-1:2018 усуває нормативний бар'єр для медичних виробів та носних пристроїв, що контактують зі шкірою, уможливлюючи виробництво на вимогу без ливарного оснащення. Відносне подовження при розриві 310% і опір роздиранню 66 кН/м підтверджують функціональні характеристики виробничого рівня: це виробничі компоненти, що витримують багаторазове згинання, стиснення і контакт зі шкірою. Для лабораторій ортезування, команд із розробки носних пристроїв та промислових майстерень, що виготовляють ущільнення й демпфери, TPU 90A є найдоступнішим SLS-еластомером для виробництва без форм.

Залишити відгук