Formlabs presenta el primer material flexible para la impresión 3D SLS: el polvo TPU 90A

17 marzo 2023

Notícias

12 minutos de lectura

Desde Formlabs, han anunciado el nuevo polvo TPU 90A, su primer material flexible para las impresoras SLS de la serie Fuse. El poliuretano termoplástico (TPU) da acceso a nuevas posibilidades al combinar la alta resistencia al desgarro y el gran alargamiento de rotura de los materiales de goma con la libertad de diseño y la durabilidad de la impresión 3D SLS. 

El polvo TPU 90A es un elastómero flexible, lo que lo hace ideal para:

  • Tecnología y elementos seguros para la piel
  • Juntas, sellos, máscaras, correas, tapones y tubos
  • Equipamiento deportivo de protección
  • Plantillas, férulas, órtesis y prótesis
  • Acolchados, amortiguadores, cojines y pinzas
Al añadir el polvo TPU 90A a tu catálogo de materiales de SLS, puedes combinar la eficiencia, la asequibilidad y la facilidad de uso de las impresoras de la Serie de Fuse, con una capacidad totalmente nueva de fabricar in situ piezas flexibles con el SLS. El índice de renovación del 20 %, es el más bajo de todos los polvos de SLS de Formlabs hasta ahora, lo que reduce el coste por pieza y hace posible crear con goma, prototipos, piezas de uso final y accesorios para la fabricación sin utillaje caro. 

SEMINARIO WEB

Polvo TPU 90A: El polvo de Formlabs flexible para SLS

Mira el seminario web para descubrir cómo el polvo TPU 90A puede ayudarte a incorporar piezas de goma de tacto blando con las impresoras 3D de la Serie de Fuse.

¿Por qué elegir el poliuretano termoplástico?

Actualmente, hay muchas formas de fabricar piezas elastoméricas, como los procesos de trabajo tradicionales de moldeo y las impresoras 3D tradicionales de fusión de lecho de polvo. Estos procesos de trabajo se ven entorpecidos por las limitaciones de la geometría por moldeo o por los costes y la complejidad de los procesos de trabajo de la mayoría de las soluciones industriales de impresión 3D de gran tamaño. El polvo TPU 90A para la Serie de Fuse de Formlabs es la solución ideal para fabricar con rapidez piezas flexibles y con geometrías avanzadas en tus propias instalaciones. 

Las impresoras de la Serie de Fuse son los primeros sistemas de impresión 3D de lecho de polvo que ofrece una potencia de SLS industrial con un tamaño accesible y un precio asequible. Ahora que la eficacia del proceso de trabajo ha quedado demostrada por miles de clientes de las impresoras Fuse, expandir el catálogo de polvos de impresión es la principal prioridad de Formlabs. El SLS accesible permite a las pequeñas empresas ganar ímpetu y hacerse con un mayor control de sus medios de producción, y a las grandes empresas, a diversificar y descentralizar sus métodos de fabricación, con lo que estabilizan sus cadenas de suministro. Lanzar materiales nuevos para Fuse, pero que resulten familiares al sector, es la mejor forma en la que Formlabs quiere potenciar la innovación y fomentar que se adopten nuevos procesos de trabajo en todas las disciplinas.

El polvo TPU 90A ofrece la mínima rigidez y la máxima ductilidad de nuestra familia de polvos para SLS.

¿Qué puede hacer el polvo TPU 90A?

El TPU o poliuretano termoplástico es uno de los termoplásticos elastoméricos más utilizados en los sectores de la ingeniería, el diseño y la fabricación. Este material gomoso y resistente está por todas partes: en equipamiento deportivo, productos sanitarios y las suelas de tus zapatos. 

Hay procesos de trabajo de eficacia probada para la fabricación tradicional de piezas de poliuretano termoplástico, que siguen siendo ideales para productos de goma producidos en masa. Las ventajas de imprimir con el polvo TPU 90A en la Serie de Fuse residen en la facilidad de uso del sistema para el prototipado rápido, los accesorios para la fabricación bajo demanda y las posibilidades de personalización.

Prototipado rápido

La serie Fuse permite a las empresas incorporar la capacidad de prototipado en sus propias instalaciones, reduciendo los tiempos de entrega y los costes que anteriormente suponía recurrir a empresas de servicios o talleres de mecanizado. 

Prototipar un casco deportivo, por ejemplo, requiere contar con la capacidad de fabricar una carcasa dura, así como el interior blando acolchado. Hay empresas innovadoras que están diseñando nuevas estructuras reticulares y tecnología de neutralización de impactos para esos acolchados, por lo que el TPU es un material perfecto para ello.

El polvo TPU 90A es ideal para prototipar prototipos funcionales para piezas que requieren flexibilidad, como los dispositivos de tecnología apta para el contacto seguro con la piel, el equipamiento deportivo de alto rendimiento o las plantillas para el calzado. 

Sin embargo, experimentar con nuevos diseños y geometrías hace que los métodos de mecanizado tradicionales resulten prohibitivamente caros, mientras que externalizar el trabajo a empresas de diseño puede llevar semanas. Poder utilizar un proceso de trabajo y un tipo de tecnología tanto para la estructura exterior dura, como para el acolchado interior blando, hace posible que se realicen tus iteraciones a un ritmo mucho más rápido. Estos cascos tendrán que superar ensayos físicos intensivos, por lo que serán necesarias diez almohadillas de acolchado para una única ronda de ensayo. Estos volúmenes son demasiado altos para fabricar meticulosamente a mano una superficie acolchada, pero demasiado bajos para el que el moldeo tradicional de poliuretano termoplástico resulte rentable. La solución es la impresión 3D in situ. Las impresoras 3D de la Serie de Fuse pueden imprimir con facilidad múltiples estructuras reticulares con el polvo TPU 90A, con ligeras variaciones para poner a prueba distintos diseños. Al alterar el diseño de la pieza en sí misma, como por ejemplo, cambiando el grosor de la pared, se pueden producir piezas con diversos niveles de dureza para diferentes aplicaciones o como iteraciones después de los ensayos. 

El proceso de trabajo de la Serie de Fuse da acceso a múltiples materiales que cubren un amplio abanico de propiedades mecánicas, permite mantenerlo todo dentro de tus propias instalaciones y administrar el diseño de muchos componentes diferentes con una única tecnología. El polvo TPU 90A ofrece un tipo de componente completamente nuevo para la impresión 3D, con la misma plataforma de confianza.

Prototipado en una empresa de juguetes y bicicletas eléctricas de EE. UU.: Radio Flyer y el TPU

Radio Flyer ha disfrutado de la confianza y el amor de las familias durante más de 100 años. Es el fabricante de la Little Red Wagon®, un juguete icónico que se incluyó en el Salón de la Fama de los Juguetes de Estados Unidos. Se ha mantenido en la vanguardia de la cultura popular y en lo más alto de las listas de regalos de Navidad de los niños, como el mayor productor de vehículos de juguete: vagonetas, patinetes, triciclos, karts, bicicletas eléctricas y otros productos innovadores que ayudan a las familias a imaginar todos los lugares a los que irán. 

La impresión 3D es una parte importante del proceso de desarrollo de Radio Flyer y el ingeniero de diseño Agostino Lobello ha descubierto que el polvo TPU 90A ayuda a acceder a un prototipado verdaderamente funcional. “El acabado de la superficie de alta adherencia es único en comparación con otros elastómeros termoplásticos/poliuretanos termoplásticos con los que he interactuado. Desde ese punto de vista, transmite una sensación más similar a nuestros elastómeros termoplásticos/poliuretanos termoplásticos moldeados por inyección, lo que es emocionante para su uso en prototipos. Actualmente, la mejor alternativa a este proceso sería una herramienta de prototipado e inyectar verdadero elastómero termoplástico u otros uretanos, por lo que lo nuestro es más rentable tanto en tiempo como en costes”, dice Lobello.

Los productos de Radio Flyer pasan por ensayos exhaustivos para asegurar que son seguros, prácticos y agradables para sus jóvenes usuarios. Poder probar prototipos en un entorno real es crucial, por lo que el equipo de diseño necesita poder realizar rápidamente iteraciones de piezas que sean robustas y capaces de soportar el desgaste. “Las piezas parecen ser bastante resistentes. No tendríamos problemas para instalarlas en prototipos funcionales y enviarlas a casa para someterlas a ensayos que pongan a prueba su ergonomía y usabilidad. Estamos deseando usar este material para neumáticos, manillares, parachoques, cojines de asientos y como forma de prototipar muelles de elastómero termoplástico con una relación elástica específica”, dice Lobello.

Utilizar el polvo TPU 90A en las impresoras de la serie Fuse ayuda a Radio Flyer a realizar un prototipado funcional de piezas como estos manillares de agarre blando en su bicicleta eléctrica Flyer™ L885 Family Cargo. 

Accesorios para la fabricación

Si no te dedicas a fabricar cosas, las diferencias entre los tipos de accesorios para la fabricación podrían resultar difíciles de analizar. Sin embargo, la cuestión sigue siendo la misma, independientemente de si hablamos de una sujeción con guía, un soporte, una estructura u otra de las muchas otras formas de las que se mantienen unidas las máquinas: cuando necesitas algo, lo necesitas de verdad. El polvo TPU 90A es una solución a un problema al que se enfrentan muchos fabricantes: cómo evitar que su tecnología de fabricación valorada en millones sufra demasiado desgaste. 

Los accesorios para la fabricación flexible pueden ayudar a prolongar la vida útil de la maquinaria pesada, amortiguando ciertos impactos u ofreciendo pinzas con una forma perfecta. Cuando los sellos y las juntas se desgarran tras años de uso repetido, los operarios pueden imprimir un reemplazo inmediatamente y hacer que la cadena de fabricación vuelva a estar en marcha en cuestión de horas, en vez de tener que esperar días o semanas a que llegue una pieza nueva.

Disponer de poliuretano termoplástico como material supone que es posible diseñar e imprimir piezas de recambio y accesorios para la fabricación flexibles en un mismo día, de modo que la producción nunca tiene que detenerse. 

Añadir capacidad de materiales aporta seguridad a los fabricantes, ya que los protege de roturas de piezas o averías que no pueden prever. Cuantas más propiedades mecánicas puedan utilizar en sus instalaciones, mejor protegidos estarán de retrasos en la cadena de suministro y de los elevados costes de las reparaciones del fabricante original del equipamiento. Con las piezas impresas en 3D de goma, ahora se puede reparar o reemplazar bajo demanda todo un nuevo conjunto de componentes de equipamiento. Evitar que se detenga una cadena de montaje o un proceso en una fábrica puede ahorrar miles de euros al día. 

El polvo TPU 90A se puede utilizar para amortiguadores de vibraciones en el sector del automóvil y para ensayos aeroespaciales, así como para sujeciones con guía para procesos industriales como el termoformado de piezas con formas únicas. En las fábricas automovilísticas, grandes sistemas robóticos trabajan en grúas que deben ser capaces de doblarse y girar. Los acolchados a medida y los bastidores blandos pueden ayudar a estas máquinas a evitar la fricción y prolongar su vida útil.

Productos listos con tecnología apta para el contacto seguro con la piel, personalizados y en bajos volúmenes

En los sectores del deporte, la moda y las tecnologías aptas para el contacto seguro con la piel, ofrecer opciones de personalización es esencial para las marcas que buscan hacerse con una mayor cuota de mercado. Los costes asociados con el utillaje hacían que la producción en volúmenes bajos o de piezas únicas fuera casi imposible, hasta que la impresión 3D accesible abrió las puertas. Aun así, la mayoría de los materiales de impresión 3D han sido demasiado rígidos para el mercado de los productos, dispositivos o la tecnología apta para el contacto seguro con la piel, hasta la llegada del polvo TPU 90A. Las posibilidades son ilimitadas: suelas de calzado que se pueden hacer a medida de la huella y la distribución de peso exactas de una persona, cascos de fútbol americano diseñados para anular impactos, correas de reloj adaptadas a la perfección a la muñeca, etc. 

Las cualidades del polvo TPU 90A, inocuo para la piel, y el proceso de trabajo de la serie Fuse hacen que la personalización de dispositivos de tecnología apta para el contacto seguro con la piel e impresos directamente esté por fin a nuestro alcance. Aunque algunas marcas de lujo de relojes de pulsera, accesorios y calzado ofrecen toques personalizados como monogramas o elementos gráficos, la personalización de la misma forma de un objeto resultaba prohibitivamente cara para los fabricantes. Con la accesibilidad del proceso de trabajo de la Serie de Fuse y la seguridad para la piel del polvo TPU 90A, ahora la personalización es posible para la industria de la tecnología apta para el contacto seguro de la piel.

La combinación del proceso de trabajo de la serie Fuse y el polvo TPU 90A hace posible una producción personalizada in situ por un precio asequible y con una preparación optimizada.  

Productos sanitarios

Foto de ocho piezas médicas flexibles diferentes, impresas en 3D mediante SLS

En Formlabs Medical, creen que todos los centros médicos deberían tener acceso a las herramientas más modernas para mejorar la asistencia y proporcionar la mejor experiencia posible para el paciente. El polvo TPU 90A es el siguiente paso para hacer realidad esta visión. Una nueva incorporación a la línea de polvos para SLS líder en el sector que añade valor a sus impresoras 3D de la serie Fuse.

Gracias a la excepcional durabilidad y tenacidad que ofrece, el polvo TPU 90A es ideal para prótesis, órtesis, aparatos adaptados a los pacientes y productos sanitarios. Este material crea nuevas oportunidades para los profesionales de la medicina al combinar la alta resistencia al desgarro y el gran alargamiento de rotura de los materiales de goma con la libertad de diseño y la durabilidad de la impresión 3D SLS. 

El polvo TPU 90A es un elastómero flexible, lo que lo hace ideal para:

  • Prototipos de productos sanitarios y productos sanitarios y componentes de los mismos de uso final

  • Almohadillas ortopédicas y revestimientos protésicos

  • Dispositivos aptos para la piel, juntas, topes y tubos

  • Férulas, cascos de remodelación craneal 

  • Plantillas deportivas y correctoras

Como otros materiales para SLS, el polvo TPU 90A ofrece a los profesionales médicos el método más rentable para la producción in situ. Las posibilidades son ilimitadas: suelas de calzado que se pueden hacer a medida de la huella y la distribución de peso exactas de una persona, cascos de fútbol americano diseñados para anular impactos, correas de reloj adaptadas a la perfección a la muñeca, etc.

El polvo TPU 90A está certificado para un contacto de corta duración con la piel y se puede considerar seguro para llevarlo en contacto con ella. Sin embargo, no se ha sometido a ensayos para otras aplicaciones biocompatibles, por lo que es responsabilidad del fabricante determinar la idoneidad de las piezas impresas para su uso previsto.

Cómo integrar el polvo TPU 90A en tus instalaciones

El polvo TPU 90A se puede integrar con facilidad en un proceso de trabajo de la Serie Fuse y la Fuse Sift. El material se imprime en un entorno con aire y no requiere una atmósfera inerte. Además, las piezas de TPU no tienen Surface Armor (el revestimiento semisinterizada en torno a las impresiones de polvos más rígidos), por lo que el proceso de retirada del polvo es bastante sencillo. Aunque el polvo TPU 90A no tenga Surface Armor, se sigue recomendando retirar todo el polvo sobrante de las piezas, haciendo que el material sea más limpio y fácil de usar.

Hacer que tu actual impresora Fuse pase a usar el polvo TPU 90A es totalmente posible, aunque recomendamos que dediques una impresora Fuse, una Fuse Sift y una cámara de impresión exclusivamente a este material.

Nuevas posibilidades con el polvo TPU 90A

Independientemente de si eres una empresa pequeña que quiere llevar su primer producto al mercado o de si eres una gran empresa que quiere protegerse de la inestabilidad en la cadena de suministro que ha habido estos últimos años, incorporar en tus instalaciones la impresión 3D de alto rendimiento reduce los costes y aumenta la estabilidad. Un material como el polvo TPU 90A potencia estas ventajas al dar acceso a nuevas aplicaciones e incluso a modelos de negocio totalmente nuevos. Las piezas de tacto blando que debían producirse en masa para asegurar su fiabilidad ahora se pueden imprimir en 3D de forma repetible y en una máquina accesible.

Los materiales son la clave para obtener y reimaginar nuevas formas de diseñar y fabricar. Hay piezas de poliuretano termoplástico por todas partes, y combinar esa eficacia demostrada con la potencia del proceso de trabajo SLS de la serie Fuse fomentará la innovación en todas las industrias.

¿Quieres estar informado de todas las novedades?