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Foam LW (Lightweight) Technologie ist eine fortschrittliche Polymermodifikations- und 3D-Druckmaterialtechnologie, die von eSUN entwickelt wurde. Speziell für gewichtssensitive additive Fertigungsanwendungen konzipiert, ermöglicht sie, dass gedruckte Modelle ihr Gewicht im Vergleich zu herkömmlichen Vollmaterialien um bis zu 50 % reduzieren.
Erzielt eine Dichtereduktion von bis zu 50 %, wodurch das Modellgewicht erheblich reduziert wird, während die strukturelle Form erhalten bleibt.
Verwendet Mikrotreibmittel, die während des Extrudierens im Hotend ausgelöst werden und die gedruckte Linienbreite dynamisch erweitern.
Diffundiert Schichtlinien während des Schäumens auf natürliche Weise, was eine außergewöhnliche matte Textur und eine leicht zu bemalende Oberfläche ergibt.
Benötigt deutlich weniger Filamentvolumen, um exakt dieselbe Geometrie zu drucken, im Vergleich zu Standard-unaufgeschäumten Kunststoffen.
Im Gegensatz zu passiven Schäummaterialien, die auf vorexpandierten mikroskopischen Hohlkugeln im Rohfilament basieren, expandiert die Aktive Schäumtechnologie dynamisch während der Wärmeschmelzphase im 3D-Drucker-Hotend.
Die Schäumaktivierung beginnt oberhalb der Schwellentemperaturen (typischerweise 210 °C–230 °C, je nach Polymerbasis).
Gasblasen expandieren zu gleichmäßigen mikroskopischen geschlossenzelligen Strukturen im geschmolzenen Strang, direkt beim Austritt aus der Düsenöffnung.
Da das extrudierte Material expandiert, kann der volumetrische Flussmultiplikator auf 50 %–60 % reduziert werden, was sofort Material spart.
Die physikalische Umwandlung während des aktiven Schäumprozesses kann in vier thermodynamische Schlüsselphasen im Extrusionspfad des Druckkopfs unterteilt werden.
| Phase | Zustand / Zone | Physikalischer Mechanismus | Resultierender Effekt |
|---|---|---|---|
| 1. Feststoffzufuhr | Kaltes Ende / Antriebsräder | Standard-Feststofffilament, gleichmäßige Zufuhr ohne Durchrutschen oder Quetschen. | Konsistente volumetrische Zufuhr in die Schmelzzone. |
| 2. Thermische Aktivierung | Schmelzzone (>210°C) | Thermisch empfindliches Treibmittel zersetzt sich in der Basispolymermatrix. | Gasnukleationskeime bilden sich unter Druck im Schmelzekern der Düse. |
| 3. Extrusion & Expansion | Düsenauslass / Düsenschwellung | Druckabfall beim Austritt; Gasblasen expandieren schnell und bilden geschlossene Mikrozellen. | Die Linienbreite nimmt zu, während die Dichte stark abnimmt. |
| 4. Verfestigung | Schichtkühlungsphase | Mikroblasen werden fixiert, wenn das Polymer unter die Glasübergangstemperatur abkühlt. | Leichte, starre Struktur mit geringer thermischer Verformung. |
Durch Änderung der Drucktemperatur- und Durchflussrateneinstellungen in Ihrer Slicing-Software haben Benutzer eine präzise, fein abgestufte Kontrolle über den Grad der Schaumexpansion und die endgültige Objektdichte.
| Drucktemperatur | Schaumverhältnis | Extrusionsdurchflussrate | Dichteausgabe | Typischer bester Anwendungsfall |
|---|---|---|---|---|
| 190°C – 200°C | Unaufgeschäumt (0%) | 100% Durchfluss | ~1,21 g/cm³ | Hohe strukturelle Steifigkeit, feine Details, strukturelle Verbindungen. |
| 210°C – 220°C | Geringes Schäumen (~25%) | 80% – 85% Durchfluss | ~0,90 g/cm³ | Ausgewogene Festigkeit und Gewicht, allgemeine Außenmodelle. |
| 230°C – 240°C | Mittleres Schäumen (~50%) | 65% – 75% Fluss | ~0,70 g/cm³ | RC-Flugzeugflügel, Drohnenrümpfe, leichtes Cosplay-Zubehör. |
| 250°C + | Max. Schäumung (~100%+) | 50% – 60% Fluss | ~0,58 g/cm³ | Ultra-leichte RC-Flugzeugflügel, Segelflugzeuge mit geringer Flächenbelastung. |
Die Gewichtsreduzierung bietet erhebliche aerodynamische und physikalische Vorteile, insbesondere für luftgestützte RC-Flugzeuge, Hochgeschwindigkeits-UAVs und tragbare funktionale Requisiten.
Reduziert drastisch die Überziehgeschwindigkeit von ferngesteuerten Modellflugzeugen und ermöglicht wendigen Langsamflug und sanfteres Gleitverhalten.
Ein leichteres Flugzeugrumpfgewicht erfordert weniger Motorsschub, um in der Luft zu bleiben, und verlängert die Flugzeiten und die Akkuausdauer um bis zu 30–50%.
Die mikro-zellige geschlossene Schaumstruktur wirkt als interne Mikro-Polster und absorbiert Aufprallenergie bei harten Landungen besser als starre Vollkunststoffe.
Geschäumte Drucke lassen sich im Vergleich zu Standard-Vollpolymeren mühelos schleifen, was ein schnelles Entfernen von Stützstellen und eine nahtlose Verbindung mit handelsüblichem Cyanacrylat-Kleber (CA-Kleber) ermöglicht.
eSUN hat eine vielseitige Leichtbau-Materialmatrix auf Basis verschiedener Polymer-Grundgerüste aufgebaut, um unterschiedlichen Anforderungen an Temperatur, Flexibilität und Festigkeit gerecht zu werden.
Das Flaggschiff-Leichtbaufilament. Einfach zu drucken, geringer Verzug, bis zu 2-faches Volumenexpansionsverhältnis. Ideal für RC-Flugzeuge und leichte Requisiten.
Optimiert für Hochgeschwindigkeits-CoreXY- und moderne Hochdurchsatz-Drucker. Behält auch bei erhöhten Druckgeschwindigkeiten eine konstante thermische Schäumleistung bei.
Kombiniert hohe Temperaturbeständigkeit (>150°C), mechanische Zähigkeit, chemische Beständigkeit und eine leichte Zellstruktur für anspruchsvolle technische UAVs.
Schäumendes Elastomerfilament mit einstellbarer Shore-Härte und ultra-leichten flexiblen Teilen, geeignet für leichte Schuhsohlen, RC-Reifen und Vibrationsdämpfer.
Foam-LW-Material bietet deutliche visuelle und funktionale Vorteile gegenüber herkömmlichen 3D-Druckfilamenten während des Druck- und Endbearbeitungsprozesses.
Die volumetrische Zellausdehnung weicht die Grenzlinien zwischen benachbarten Schichten auf, was direkt aus dem Drucker eine glatte, samtig-matte Ästhetik ergibt.
Die leicht poröse Mikrostruktur bietet eine außergewöhnliche Haftfläche für Farben, Grundierungen und Klebstoffe, ohne dass starkes Schleifen erforderlich ist.
Expandierte Gaszellen bauen während des Abkühlens innere thermische Spannungen ab, wodurch Eckabhebungen und Verzug bei großen dünnwandigen Drucken minimiert werden.
Mikrozellige Kanten verschmelzen bei Behandlung mit handelsüblichem Sekundenkleber (CA-Kleber) oder speziellen Schaumklebstoffen fest miteinander und ergeben extrem starke Nahtlinien.
Von Hobby-Luftfahrtbegeisterten bis hin zu professionellen Drohnenherstellern und Prop-Bauern: Die Foam-LW-Technologie ermöglicht vielfältige, hochwertige Leichtbauanwendungen.
| Branche / Sektor | Typische Anwendung | Materialwert & Nutzen |
|---|---|---|
| RC-Modellflug | Flugzeuge mit starren Flügeln, Flügelrippen, Rümpfe, Leitwerke, maßstabsgetreue Warbirds. | 50% Gewichtsreduzierung senkt die Flächenbelastung, erhöht die Flugagilität und ermöglicht realistische maßstabsgetreue Flugleistungen. |
| UAV- & Drohnensysteme | FPV-Kamerahauben, Nutzlastgehäuse, aerodynamische Verkleidungen, leichtes Fahrwerk. | Verlängerte Flugdauer, verbesserte Stoßdämpfung bei Notlandungen, hohe Leistungs-Gewichts-Effizienz. |
| Cosplay & Prop-Design | Helme, Rüstungen, riesige Waffen-Requisiten, tragbare Kostümaccessoires. | Reduziert die Ermüdung beim Tragen bei langen Events drastisch; leicht zu schleifen, grundieren und von Hand zu bemalen. |
| Industrielle Prototypen | Volumetrische Modelle, Architekturmodelle im Maßstab, leichte Kanal-Einsätze. | Spart Rohstoffkosten pro Volumen, beschleunigt die Druckzeit und ist beim Transport leicht zu handhaben. |