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Verwendung von TPU 90A Powder

Verwendung von TPU 90A Powder

TPU 90A Powder ist ein zähes SLS-Elastomer mit hoher Reißfestigkeit und Dehnung, das sicher für den Hautkontakt ist. Verwenden Sie TPU 90A Powder, um starke und flexible Teile für Endanwendungen, Bridge Manufacturing oder funktionales Prototyping zu drucken.

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Empfohlen für:

  • Kleinserienproduktion und kundenspezifische Fertigung von Endverbrauchsteilen
  • Funktionales Prototyping und Vorserienteile
  • Weiche Formen und Blechumformwerkzeuge
  • Flexible Vorrichtungen, Halterungen und Abdeckvorrichtungen

Formlabs empfiehlt für TPU 90A Powder eine Neuzuführungsrate von 20 % und eine Druckatmosphäre aus Umgebungsluft, um gleichmäßige Ergebnisse zu erzielen. Formlabs rät davon ab, TPU 90A unter Inertgasatmosphäre zu drucken, da dies keine bekannten Vorteile für dieses Material bietet.

Vergleich mit anderen Materialien

In der nachfolgenden Tabelle finden Sie einen Vergleich der relevanten Materialeigenschaften:

TPU 90ANylon 11Nylon 12Zugfestigkeit (MPa)
8,74950Reißfestigkeit X/Y (kN/m)
66--Reißfestigkeit Z (kN/m)
39--Bruchdehnung X/Y (%)
3104011Bruchdehnung Z (%)
110-6Durometer/Shore-Härte
90A---

Weitere Informationen zu den Leistungsmerkmalen der jeweiligen Formlabs-Kunstharze erhalten Sie in der Bibliothek mit technischen Datenblättern zu den Materialeigenschaften.

Vorbereiten eines Drucks mit TPU 90A Powder

Das Drucken mit TPU 90A Powder erfordert besondere Überlegungen zur Wahl der Druckeinstellungen, zum Design und Layout der Teile, zum Druck und zu den Nachbearbeitungsprozessen.

Vorteile der Druckeinstellungen V2.1

Die Druckeinstellungen V2.1 für TPU 90A bieten im Vergleich zu den Einstellungen V1.1 die folgenden Hauptvorteile:

  • Verbesserte Druckzeiten: bis zu 25 % Zeitersparnis beim Drucken, abhängig von der Geometrie des Teils
  • Verbesserte Leistung bei feinen Merkmalen und Gitterstrukturen
  • Verbesserte Maßgenauigkeit
  • Verbesserte Siebzeiten: TPU 90A Powder erfordert normalerweise ein 150-μm-Sieb für den Fuse Sift, aber die Druckeinstellungen V2.1 ermöglichen die Verwendung eines 300-μm-Siebs.

Überlegungen zum Teiledesign

  • Druckbarkeit von feinen Merkmalen
    • Feine Merkmale werden mit den Druckeinstellungen V2.1 klarer aufgelöst als mit V1.1, entsprechen aber möglicherweise nicht der Modellgröße. Testen und bewerten Sie die Auflösung und Genauigkeit der erforderlichen feinen Merkmale und überarbeiten Sie Ihre Teile bei Bedarf.
  • Leistung der Gitterstruktur
    • Je nach Größe und Struktur des Gitters kann die Steifigkeit des Teils zwischen den Druckeinstellungen V1.1 und V2.1 variieren. Möglicherweise müssen Sie Ihre Teile neu konstruieren, um ihre physikalische Leistung und ihr Verhalten beim Wechsel zwischen den TPU-90A-Druckeinstellungen beizubehalten.
  • Maßgenauigkeit
    • Abweichungen von bis zu 5 % sind zu erwarten.
    • Wenn Sie mit den Druckeinstellungen V1.1 drucken, platzieren Sie die Teile etwa auf halber Höhe der Konstruktionskammer und in einem Abstand zu den Wänden der Konstruktionskammer, um eine bessere Z-Maßgenauigkeit zu erzielen. Wenn Sie mit den Druckeinstellungen V2.1 drucken, platzieren Sie die Teile in der Nähe des Bodens der Konstruktionskammer und fern von den Wänden der Konstruktionskammer, um eine bessere Z-Maßgenauigkeit zu erzielen.
    • Die meisten Teile werden mit größerer Maßgenauigkeit gedruckt, wenn V2.1-Druckeinstellungen verwendet werden. Möglicherweise müssen Sie Ihre Teile neu konstruieren, wenn Sie zwischen TPU 90A-Druckeinstellungen wechseln.

Layout considerations

  • Part accuracy variation within the build
    • When printing with V1.1 print settings, place parts roughly halfway up the build chamber and away from the build chamber walls for better Z-dimensional accuracy. Wenn Sie mit den Druckeinstellungen V2.1 drucken, platzieren Sie die Teile in der Nähe des Bodens der Konstruktionskammer und fern von den Wänden der Konstruktionskammer, um eine bessere Z-Maßgenauigkeit zu erzielen.
  • Vermeiden Sie abrupte Veränderungen im gelaserten Bereich
    • Die Einstellungen von V2.1 können in einigen Fällen zu sichtbaren Streifen auf Teilen mit abrupten Veränderungen im gelaserten Bereich führen. Korrigieren Sie dies, indem Sie das Layout Ihrer Teile ändern oder die Druckbett-Solltemperatur Ihres Druckers anpassen.
  • Sperrige Teile (sowohl V1.1- als auch V2.1-Einstellungen)
    • TPU 90A Powder kann beim Drucken großer oder sperriger Teile übersintern. Solche Teile können vermieden oder mit Hohlräumen versehen werden, um beste Ergebnisse zu erzielen.

Drucken mit TPU 90A Powder

Anmerkung:

TPU 90A Powder muss durchgerührt werden, um einen richtigen Fluss sicherzustellen. Verwenden Sie den empfohlenen Rührstab oder einen anderen Holzstab, um das Pulver im Trichter vor dem Druck zu rühren.

Für beste Ergebnisse beachten Sie die Design-Spezifikationen von Formlabs für den SLS-Druck. Lesen Sie den Supportartikel Einen Druck starten (SLS), um das Modell in PreForm zu öffnen, es auszurichten und an den Drucker zu senden.

Anmerkung:

Die Pulversensoren in den Druckern der Fuse-1-Generation und dem Fuse Sift werden beim Drucken mit TPU 90A Powder deaktiviert.

Verwendung von TPU 90A mit dem Fuse 1+ 30W

TPU 90A neigt dazu, sich im Laufe der Tage abzusetzen, und muss aufgerührt werden, um das Pulver wieder in einen Zustand zu versetzen, in dem es erfolgreich fließt. Rühren Sie das Pulver im Einfülltrichter vor dem Drucken durch, insbesondere wenn der Drucker länger als drei Tage nicht benutzt wurde. Achten Sie darauf, dass Sie beim Durchrühren des Pulvers nicht gegen das Rührwerk am Boden des Einfülltrichters schlagen oder dieses beschädigen.

Bei Druckaufträgen, die das gesamte Druckvolumen nutzen, füllen Sie den Pulvertrichter über das Sichtfenster hinaus bis zum Rand.

Verwendung von TPU 90A mit dem Fuse 1

Aufgrund der Empfindlichkeit des Fuse 1 gegenüber Pulverstaus sollten Sie den Fuse 1-Trichter nur mit etwas mehr Pulver füllen als für den nächsten Druckauftrag benötigt wird, wie von Preform angegeben. Das Gewicht des zusätzlichen Pulvers kann zu einer Verklumpung des Pulvers und damit zu einer Unterdosierung führen. Drucken Sie nach Möglichkeit kleinere Aufträge mit weniger Teilen, um Pulverstau zu vermeiden.

Entfernen Sie den Schmutzfänger aus dem Trichter, bevor Sie mit TPU 90A drucken, da das Material verklumpt, wenn der Schmutzfänger an seinem Platz bleibt.

Entfernen des Schmutzfängers vor dem Druck

Wenn der Fuse 1 in der letzten Woche nicht gedruckt hat und sich TPU 90A Powder im Einfülltrichter befindet, leeren Sie den Einfülltrichter vollständig, indem Sie die folgenden Anweisungen befolgen:

  1. Gehen Sie auf dem Touchscreen des Fuse 1 zu Settings > Calibration (Einstellungen > Kalibrierung).
  2. Tippen Sie auf Empty Hopper (Trichter leeren), um das gesamte Pulver aus dem Trichter in die Konstruktionskammer zu entleeren. Dieser Vorgang muss möglicherweise mehrmals durchgeführt werden, damit der Einfülltrichter komplett entleert wird.
  3. Nehmen Sie die Konstruktionskammer aus dem Drucker und leeren Sie sie in den Fuse Sift.
  4. Setzen Sie die Konstruktionskammer wieder in die Fuse 1 ein.
  5. Füllen Sie den Einfülltrichter mit genug Pulver auf, um den gewünschten Druckauftrag auszuführen.
  6. Rühren Sie das Pulver im Einfülltrichter mit dem empfohlenen Rührstab oder einem anderen Holzstab durch.

Verwendung des Fuse Sift mit TPU 90A Powder

Hinweis:

TPU 90A Powder kann nur mit Fuse-Sift-Modell 1.1 und höher verwendet werden.

Um zu überprüfen, ob Ihr Fuse-Sift-Modell mit TPU 90A Powder kompatibel ist, suchen Sie nach einem grauen Aufkleber, der die Versionsnummer angibt. Dieser Aufkleber befindet sich entweder im Kartuschenfach oder auf dem Paneel auf der Rückseite des Geräts neben dem Ethernet-Anschluss.

Wenn Ihr Fuse Sift nicht mit diesem Aufkleber versehen ist, wenden Sie sich bitte an den Formlabs-Kundenservice oder Ihren zertifizierten Dienstleister, bevor Sie Ihren Fuse Sift mit diesem Material verwenden.

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Bevor Sie TPU 90A Powder verwenden, überprüfen Sie, ob die Firmware Ihres Fuse Sift auf dem neuesten Stand ist.

Bewährte Praktiken für das Sieben von TPU 90A Powder:

  • Sieben und entpulvern Sie Ihre Teile, wenn der Pulverkuchen noch warm, aber nicht unsicher zu handhaben ist, idealerweise im Bereich von 35–40 °C. Die Entnahme bei Raumtemperatur kann schwierig sein und dazu führen, dass sich das Pulver an den Teilen festsetzt und nur schwer durch das Siebgewebe arbeiten lässt.
  • Verwenden Sie einen Zahnstocher oder ein ähnliches Werkzeug, um an Druckteilen haftendes Material zu entfernen.
  • Prüfen Sie das Siebgitter auf Verstopfungen und reinigen Sie es mit Druckluft und einer Bürste.
  • Sieben Sie TPU 90A Powder mit dem 150-Mikron-Siebgitter (im Lieferumfang des Fuse Sift enthalten).
  • Drucken und verwenden Sie Gitter-Reinigungskugeln.
  • Ziehen Sie in Erwägung, die gesamte Pulvermenge (oder Teile davon) direkt auf das Siebgitter zu schütten, anstatt auf den Schutzrost.
  • Drücken Sie für das Sieben das Pulver mit einer behandschuhten Hand vorsichtig durch das Siebgitter.

TPU 90A Powder benötigt in der Regel eine längere Siebzeit als andere SLS-Pulver. Verlängert sich die Siebzeit, ist das Sieb möglicherweise mit Pulver verstopft. In diesem Fall reinigen oder ersetzen Sie das Sieb. TPU 90A Powder ist mit dem 150-Mikrometer-Siebgitter kompatibel, das standardmäßig mit dem Fuse Sift mitgeliefert wird.

Sieben von TPU 90A Powder

Die Geschwindigkeit, mit der TPU 90A Powder durch das Siebgewebe des Fuse Sift gelangt, hängt von der Höhe des Pulvers auf dem Siebgitter ab. Es ist normal, dass TPU 90A Powder nicht mehr gesiebt wird, sobald der Pulverfüllstand die Halteklemmen erreicht, die das Gitter sichern. Das Platzieren von Gitter-Reinigungskugeln auf das Siebgitter kann das Sieben von zusätzlichem Pulver erleichtern.
TPU 90A Powder auf einem Fuse Sift-Siebgewebe

Formlabs empfiehlt, drei Gitter-Reinigungskugeln aus TPU 90A Powder zu drucken und sie auf das Sieb zu platzieren, um Pulver-Verstopfungen zu reduzieren.

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  1. Stellen Sie sicher, dass die Firmware Ihres Druckers auf dem neuesten Stand ist.
  2. Laden Sie die STL-Datei für den Gitter-Reinigungsball herunter und öffnen Sie die Datei mit der neuesten Version von PreForm. Verdoppeln Sie die Gitter-Reinigungskugeln, sodass Sie drei Modelle haben.
  3. Senden Sie den Druckauftrag mit den Gitter-Reinigungskugeln an den Drucker. Die Gitter-Reinigungskugeln sollten nur mit TPU 90A Powder gedruckt werden.
  4. Vergewissern Sie sich, dass der Einfülltrichter genügend Pulver für den Druck enthält.
  5. Drucken Sie die Gitter-Reinigungskugeln.

Tipp:

Für den Druck von drei Gitter-Reinigungskugeln am Boden der Baukammer werden etwa 750 Gramm TPU 90A Powder benötigt, und die Herstellung dürfte etwa drei Stunden dauern.

  1. Lassen Sie die Gitter-Reinigungskugeln nach dem Druck mindestens 60 Minuten im Drucker lang abkühlen.
  2. Entnehmen Sie die abgekühlten Drucke mit dem Fuse Sift.
  3. Nach der Extraktion müssen die Gitter-Reinigungskugeln gestrahlt oder weiter nachbearbeitet werden.
  4. Nachdem die Gitter-Reinigungskugeln vollständig nachbearbeitet sind, entfernen Sie den Schutzrost des Fuse Sift, um Zugang zum darunter liegenden Siebgitter zu erhalten.
  5. Saugen und bürsten Sie das Siebgitter.
  6. Platzieren Sie die drei Gitter-Reinigungskugeln auf das Siebgitter.
  7. Platzieren Sie den Schutzrost wieder über dem Siebgitter.

Befüllen einer Pulverkartusche mit TPU 90A Powder

In einigen Fällen kann es vorkommen, dass TPU 90A Powder nicht reibungslos durch die Trichter des Fuse Sift fließt, was zu fehlgeschlagenen Pulverdosierungsversuchen führt. Falls dies geschieht, tippen Sie auf Manuelle Dosierung. Befolgen Sie die Anweisungen auf dem Touchscreen und tippen Sie auf Dose Used (Dosis Alt) und Dose Fresh (Dosis Neu), während Sie das Pulver in den Trichtern manuell umrühren. Verwenden Sie den empfohlenen Rührstab oder ein anderes Holzstäbchen, um das Pulver in den Frisch- und Altpulverbehältern aufzurühren. Beim Durchrühren des Einfülltrichter für frisches Pulver ist der gesamte rechteckige Deckel zu demontieren und mitsamt den Schrauben beiseite zu legen, um den Zugang zu erleichtern.

Reinigung von Druckteilen aus TPU 90A Powder mit dem Fuse Blast

Beim Strahlen von mit TPU 90A Powder gedruckten Teilen empfiehlt Formlabs die Verwendung von 40–50er-Körnung (313–387 μm) Glasstrahlmittel. Dies ist größer als die 212–300 µm / 50–70 Maschenweite der Strahlmittel, die im Allgemeinen für den Fuse Blast empfohlen werden. Bei Teilen, die mit TPU 90A gedruckt wurden, führt dies zu:

  • Verbesserter Konsistenz und Qualität der Oberflächenbeschaffenheit
  • Verringerter Ablösung von losem Pulver
  • Schnellerer vollständiger Entpulverung von TPU-90A-Teilen
  • Verbesserter Reinigung von komplexen Geometrien, Sacklöchern und Gitterstrukturen

Zwischen den Drucken

Verstreute Pulverpartikel können bei zukünftigen Druckaufträgen zu Fehldrucken führen, wenn sie nicht nach jedem Druck ordnungsgemäß entfernt werden. Führen Sie zwischen den Drucken die folgenden Wartungsarbeiten durch:

Reinigung der Oberseite des Druckgehäuses

Pulver kann sich an der Oberseite des Druckgehäuses ansammeln, insbesondere auf den Laufbahnen, den Bereichen zwischen den Pulverwannen und der Oberseite der Konstruktionskammer. Dieses überschüssige Pulver kann sintern und bei späteren Drucken in die Konstruktionskammer gelangen. Saugen Sie diesen Bereich gründlich ab, um Fehldrucke zu vermeiden.

Der Bereich um die Oberseite der Konstruktionskammer

Absaugen der Pulverwannen

Reinigen Sie zwischen den Druckvorgängen beide Wannen und den Bereich um den Weg des Nachbeschichters mit einem konformen Staubsauger mit statisch ableitenden Komponenten. Verwenden Sie den Sauger mit einem kleinen Bürstenaufsatz oder dem flexiblen Schlauchaufsatz, um das gesamte Pulver aus den Wannen zu entfernen. Verwenden Sie bei Bedarf Druckluft oder einen Gasreiniger, um das Pulver von schwer zugänglichen Stellen zu entfernen. Achten Sie dabei insbesondere auf Pulverablagerungen an den Innenwänden und Ecken der Pulverwannen.

Abgelagertes TPU 90A Powder in einer Fuse 1+ 30W-Druckerwanne
Aussaugen der linken Pulverwanne
Absaugen der rechten Pulverwanne

Schließen Sie die Druckgehäusetür, und bewegen Sie die Schaufelmotoren, um das Pulver zu entfernen.

So bewegen Sie die Schaufelmotoren:

  1. Schließen Sie die Tür des Druckgehäuses.
  2. Tippen Sie auf dem Touchscreen auf das Schraubenschlüssel-Symbol. Das Menü Maintenance (Wartung) erscheint.
  3. Tippen Sie auf „Motor Moves“ (Motorbewegungen). Der Bildschirm „Motor Moves“ (Motorbewegungen) erscheint, über den Sie verschiedene Motoren im Druckgehäuse manuell bedienen.
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Vorsicht:

Wählen Sie Optionen im Menü „Motor Moves“ (Motorbewegungen) nur aus, wenn Sie ausdrücklich darauf hingewiesen werden, die Tür des Druckgehäuses geöffnet ist oder sich Gegenstände im Weg der Pulverfördermechanismen an der Oberseite des Druckgehäuses befinden. Durch bewegliche Komponenten kann es zu Quetschungen und zum Einklemmen von Haaren und Kleidungsstücken kommen. Tippen Sie, wenn nötig, auf die Schaltfläche „Stop“ (Beenden) auf dem Touchscreen, um eine Motorbewegung zu stoppen.

  1. Tippen Sie auf die Pfeile CW (im Uhrzeigersinn), CCW (gegen den Uhrzeigersinn) und Home (Ausgangsposition) unter den Überschriften Flipper (Left) [Schaufel (Links)] und Flipper (Right) [Schaufel (Rechts)], um die linke und rechte Schaufel im oder gegen den Uhrzeigersinn oder zurück in die Ausgangsposition zu drehen. Bewegen Sie die Schaufeln wiederholt, und saugen Sie die Pulverwannen ab, bis sie sauber sind. Stellen Sie insbesondere sicher, dass der innere Rand der beiden Pulverwannen sowie angrenzende Komponenten frei von Pulver sind.
Linke Pulverwanne mit einem Pfeil, der auf den inneren Rand der Wanne zeigt

Reinigung des Nachbeschichters

Bewegen und überprüfen Sie den Nachbeschichter. Wenn er mit halbgesintertem Pulver beschichtet zu sein scheint, reinigen Sie den Nachbeschichter, bevor Sie einen weiteren Druck durchführen.

Zum Reinigen des Nachbeschichters:

  1. Tippen Sie auf dem Touchscreen auf das Schraubenschlüssel-Symbol. Der Bildschirm Maintenance (Wartung) wird angezeigt.
  2. Tippen Sie auf „Motor Moves“ (Motorbewegungen). Der Bildschirm Motor Moves (Motorbewegungen) wird angezeigt.
  3. Tippen Sie auf die Schaltfläche < (links) oder > (rechts) unter Recoater (Nachbeschichter), bis Sie die Nachbeschichter-Baugruppe sehen können.
  4. Wenn der Nachbeschichter mit halbgesintertem Pulver bedeckt ist, reinigen Sie ihn mit einem PEC*PAD oder einem anderen fusselfreien, mit Ethanol befeuchteten Mikrofasertuch.
Abgelagertes TPU 90A Powder auf dem Nachbeschichter

Feinabstimmung Ihres Druckers

Wenn Sie bei der Verwendung von TPU 90A Powder einen der folgenden Defekte an Ihren Druckteilen feststellen, sollten Sie die Druckbett-Solltemperatur des Druckers senken. Verringern Sie die Einstellung um 1–1,5 °C und wiederholen Sie den Druckvorgang.

  • Übermäßiges thermisches Durchschlagen, das zu welligen Oberflächen führt
  • Dunkle gesinterte Bereiche in Druckvideos
  • Streifenbildung auf Druckoberflächen
    • Periodische Streifen können die Folge von Problemen mit dem Antriebsmotor der Konstruktionskammer sein.
    • Thermische Bänder in Bereichen mit abrupten Querschnittsänderungen, wie sie hier gezeigt werden, können durch eine Verringerung der angestrebten Betttemperatur verbessert werden, wenn eine Änderung des Layouts nicht möglich ist.
Ein Modell, das beim Druck auf einem Fuse 1+ 30W-Drucker in TPU 90A Powder thermische Streifenbildung entwickeln kann
Ein in TPU 90A hergestelltes Druckteil, das thermische Bänderung aufweist

Materialien ändern

Die Drucker der Fuse-1-Generation, der Fuse Sift und das dazugehörige Zubehör sind so konzipiert, dass sie jeweils nur mit einem Pulvertyp gleichzeitig verwendet werden können. Reinigen Sie jedes Gerät gründlich gemäß den Anweisungen von Formlabs, bevor Sie den Pulvertyp wechseln. Das Vermischen von Pulvern kann zu Fehldrucken oder dauerhaften Schäden am Gerät führen.

Wenn Sie regelmäßig mit mehreren verschiedenen Materialien drucken möchten, empfiehlt Formlabs, für jeden Materialtyp einen eigenen Drucker und Fuse Sift zu verwenden.

TPU 90A Powder schmilzt bei einer niedrigeren Temperatur als andere Formlabs-SLS-Pulver. Daher ist darauf zu achten, dass der Drucker, der Fuse Sift und die Konstruktionskammer gründlich gereinigt werden, wenn das Material auf TPU 90A (oder von TPU 90A auf ein anderes Material) umgestellt wird. Folgen Sie, falls nötig, der unten aufgeführten Vorgehensweise.

Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Supportartikeln: