Carbon推出含有40%生物基的最新3D打印彈性體材料EPU46

2023年9月，南極熊獲悉，Carbon推出了最新彈性體材料EPU46，將于9月底在全球上市。這家由風(fēng)險(xiǎn)投資支持的Carbon于 2015 年嶄露頭角，成為第一家將連續(xù)數(shù)字光處理 (DLP) 技術(shù)商業(yè)化的公司。除了其連續(xù)液體界面生產(chǎn) (CLIP) 解決方案給業(yè)界留下了深刻的印象，Carbon還具有使用熱處理和特殊化學(xué)配方打印最終用途零件的能力。它提供的工程質(zhì)量材料幫助這家總部位于加州的初創(chuàng)公司獲得了一些運(yùn)動(dòng)服方面的合作，例如阿迪達(dá)斯、CCM和Rawlings。隨著其最新高性能彈性體EPU 46的發(fā)布，可能會(huì)出現(xiàn)更多類似的應(yīng)用。



該產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和制造技術(shù)公司已經(jīng)擁有相當(dāng)強(qiáng)大的材料庫(kù)，包括其他六種彈性體產(chǎn)品，包括 SIL 30、EPU 40、EPU 41、EPU 43、EPU 44 和 EPU 45。通過(guò)將新的可定制 EPU 46 添加到其產(chǎn)品中，Carbon 可以發(fā)展其從創(chuàng)意到生產(chǎn)的平臺(tái)，并滿足對(duì)新產(chǎn)品機(jī)會(huì)不斷增長(zhǎng)的需求。此外， EPU 46是一種具有可持續(xù)性的材料。




Carbon 材料高級(jí)副總裁 Jason Rolland 說(shuō)道：“EPU 46 是彈性體定制的未來(lái)，它將性能、舒適性和耐用性的優(yōu)勢(shì)與令人興奮的定制顏色和可調(diào)材料剛度相結(jié)合。EPU 46 進(jìn)一步履行了我們的承諾，即提供強(qiáng)大且完整的創(chuàng)意到生產(chǎn)平臺(tái)，該平臺(tái)可以根據(jù)客戶的規(guī)格進(jìn)行完全定制�！�



●EPU是彈性聚氨酯，具有橡膠的特性，它非常適合中底等應(yīng)用，也可與熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）相媲美。

●Carbon 的彈性體材料系列具有功能韌性、耐化學(xué)性、耐磨損性和耐紫外線性，并且這些材料具有高抗沖擊性、滅菌兼容性和能量阻尼性。

●其全新 EPU 46 具有豐富的色彩選擇，可實(shí)現(xiàn)定制產(chǎn)品，旨在滿足優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的需求，特別注重美觀、舒適性和性能。

●該材料具有出色的耐用性和高性能材料特性，用戶還可以微調(diào)其材料剛度。

●EPU 46 提供快速的打印時(shí)間、出色的打印適性以及一系列材料硬度和顏色。

●它還具有肖氏硬度 78A-55A 的可調(diào)材料剛度值，因?yàn)樵摴�司能夠調(diào)整晶格參數(shù)，例如單元尺寸和支柱直徑。

●Carbon 的新型 EPU 46 專為大批量生產(chǎn)效率而設(shè)計(jì)，足夠耐用，適合要求苛刻的高性能應(yīng)用，并且由于其固有的定制功能，它應(yīng)該是鞋類、握把和自行車鞍座等優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的絕佳選擇。




環(huán)保可持續(xù)性
Carbon 的新型 EPU 46 最令人興奮的是它推動(dòng)了公司在環(huán)保方面的努力。Carbon 確定了四個(gè)主要的可持續(xù)發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域，以幫助最大限度地減少其對(duì)地球的影響：回收、減少危險(xiǎn)廢物、零件非物質(zhì)化和生物基原材料。

該公司寫(xiě)道：“來(lái)自植物或微生物等來(lái)源的生物原材料是可再生的，并且與石油衍生材料相比，碳足跡要低得多。Carbon 與 DuPont Tate & Lyle 等公司合作，在我們的樹(shù)脂配方中使用生物衍生前體作為聚氨酯構(gòu)件。與石油衍生材料相比，生產(chǎn)這些生物衍生材料產(chǎn)生的溫室氣體排放量減少了 56%，不可再生能源消耗量減少了 42%。”

就像Carbon的EPU 44一樣，這種新型彈性體含有40%的生物基材料；其 RPU 130 含有按重量計(jì) 25% 的生物衍生成分。此外，為了減少生產(chǎn)浪費(fèi)，EPU 46 設(shè)計(jì)用于無(wú)溶劑旋轉(zhuǎn)清潔和樹(shù)脂回收。

連續(xù)數(shù)字光處理
連續(xù)數(shù)字光處理（CDLP）是Carbon 3D公司開(kāi)發(fā)的一種相對(duì)新穎的3DP技術(shù)，其目的是通過(guò)光化學(xué)來(lái)加快打印速度并提高3D打印的性能。在液態(tài)光敏聚合物的紫外線曝光下，正常情況下會(huì)發(fā)生固化反應(yīng)，但是氧的存在會(huì)抑制固化過(guò)程，氧氣對(duì)3D打印過(guò)程并沒(méi)有幫助。但是，CDLP技術(shù)將這種“氧氣缺陷”轉(zhuǎn)換為輔助打印過(guò)程的強(qiáng)大工具。



打印流程
●打印機(jī)的平臺(tái)浸入裝有液體光敏聚合物的槽中。

●槽底部的窗口是透明且透氧的，因此UV投影儀所投影的UV圖像可以穿過(guò)該窗口。當(dāng)投影儀開(kāi)始投影圖像時(shí)，氧氣同時(shí)也會(huì)釋放并通過(guò)窗口進(jìn)入槽內(nèi)。

●氧氣的存在會(huì)在槽底形成一個(gè)“盲區(qū)”（其厚度相當(dāng)于頭發(fā)直徑的三分之一），在這盲區(qū)中由于氧氣的存在，液體光敏聚合物的沒(méi)有辦法固化，因此，紫外線圖像投影會(huì)穿過(guò)這片盲區(qū)并固化"固化區(qū)"中的液態(tài)聚合物。一旦固化過(guò)程開(kāi)始，平臺(tái)將以恒定的速率向上移動(dòng)，直到完成零件為止，這一點(diǎn)是和SLA以及DLP完全不同的。

●CDLP技術(shù)的核心是通過(guò)調(diào)整穿過(guò)窗口的氧氣量來(lái)保持盲區(qū)中的氧氣和光線之間的平衡，從而使CDLP打印的部件具有高分辨率和各向同性的性質(zhì)。

●當(dāng)在固化區(qū)中發(fā)生固化時(shí)，液態(tài)光敏聚合物不斷流過(guò)盲區(qū)，從而確保在固化區(qū)周圍始終有大量液態(tài)光敏聚合物用于固化過(guò)程。投射的UV圖像可以不間斷地固化液體而不會(huì)被打斷。

●當(dāng)打印完成后，將槽中殘留的光敏聚合物液體排干并將成品從平臺(tái)上取出，放入用于紫外線固化的盒子中，進(jìn)行紫外線曝光可以將零件完全固化，從而使其具有各向同性的物理性質(zhì)并改善其機(jī)械性能和耐熱性。

與其他類型的3D打印技術(shù)相比，CDLP的最顯著優(yōu)勢(shì)是其出色的打印速度，因?yàn)榇蛴∵^(guò)程是連續(xù)的，不會(huì)中斷，大大加快了打印速度。另外，得益于連續(xù)打印，CDLP打印的零件并沒(méi)有“一層一層的紋理”，且其機(jī)械性能是各向同性的（即水平和垂直方向的機(jī)械強(qiáng)度相等）。由于幾乎完美的表面光潔度，該技術(shù)在醫(yī)學(xué)，電子和汽車等領(lǐng)域中得到廣泛使用