Polyuretan termoplastyczny (TPU) stał się wszechstronnym materiałem w przemyśle druku 3D, łącząc najlepsze właściwości tworzyw sztucznych i gumowych.Ten elastyczny, ale trwały materiał ma zastosowanie w różnych dziedzinach: od obuwia po urządzenia medyczne., chociaż praca z nim wymaga specjalistycznej wiedzy.
Rozumienie TPU: materiał hybrydowy
TPU to skrót od termoplastycznego poliuretanowego elastomeru, materiału łączącego trzy kluczowe cechy:
-
Wyroby termoplastyczne:Może być wielokrotnie stopiony i utwardzany bez degradacji chemicznej
-
Polyuretan:Polimer utworzony z reakcji izocyanatu i poliolu, umożliwiający dostosowanie właściwości
-
Elastomer:Wykazuje elastyczność podobną do gumy z doskonałym odzyskiwaniem deformacji
To wyjątkowe połączenie daje TPU wyraźne zalety w stosunku do tradycyjnych materiałów:
- W porównaniu z tworzywami sztucznymi: wyższa elastyczność i odporność na zużycie
- W porównaniu z gumą: lepsze możliwości przetwarzania, odporność na działanie chemiczne i oleje
Dlaczego TPU wyróżnia się w druku 3D
1Wyjątkowa elastyczność i elastyczność
TPU może wytrzymać znaczne rozciąganie i gięcie, zachowując swoje pierwotne właściwości, co czyni go idealnym do produktów takich jak obudowy telefonów i paski zegarkowe.
2Absorpcja uderzeń i tłumienie drgań
Materiał służy jako skuteczny amortyzator, chroniąc delikatne elementy w zastosowaniach od sprzętu sportowego po sprzęt ochronny.
3Odporność chemiczna i zużycie
TPU wykazuje odporność na oleje, kwasy i ścieranie, nadaje się do komponentów przemysłowych i części samochodowych.
4. Potencjał dostosowania
Producenci mogą dostosować twardość, kolor i przejrzystość do spełnienia określonych wymagań aplikacji.
5Minimalne kurczenie
Niskie współczynniki kurczenia podczas drukowania dają dokładne wymiary części z ograniczonym wypaczeniem.
Wyzwania druku 3D z TPU
-
Złożoność druku:Miękkość prowadzi do potencjalnych deformacji podczas druku
-
Wrażliwość na wilgoć:Wymaga dokładnego suszenia przed użyciem, aby zapobiec wadom druku
-
Kwestie dotyczące przystąpienia:W przypadku złego wiązania się z innymi materiałami konieczne są specjalne kleje
Metody druku: FDM vs. SLA
Modelowanie osadzania roztopionego (Fused Deposition Modeling, FDM)
Ta tania metoda nadaje się do większych części, ale wytwarza szorstkie powierzchnie z mniejszą precyzją.
Sterolitografia (SLA)
Zapewnia doskonałe wykończenie powierzchni i rozdzielczość szczegółów przy wyższych kosztach, z ograniczeniami wielkości.
Odmiany włókien TPU
-
TPU alifatyczny:Odporność na promieniowanie UV do zastosowań zewnętrznych
-
Aromatyczny TPU:Odporność chemiczna i mikrobiologiczna do zastosowań medycznych
-
Poliester TPU:Odporne na olej dla elementów samochodowych
-
Wyroby z tworzyw sztucznych:Elastyczny w zimno dla środowisk o niskiej temperaturze
Zastosowania w różnych gałęziach przemysłu
- Komponenty elastyczne (uszczelki, uszczelki, rurki)
- Produkty odporne na uderzenia (obudowy ochronne, podeszwy butów)
- Technologia noszona (zestawy zegarków inteligentnych, urządzenia do śledzenia sprawności fizycznej)
- Urządzenia medyczne (katetry, urządzenia oddechowe)
- Produkty konsumpcyjne na zamówienie (personalizowane obudowy telefoniczne, zabawki)
W przyszłości
- Zaawansowane preparaty materiałowe o zwiększonych właściwościach
- Ulepszone techniki druku w celu zapewnienia wydajności i jakości
- Rozwój w sektorze lotnictwa, motoryzacji i opieki zdrowotnej
Względy techniczne
-
Stringing:Ustawić temperaturę, wycofanie i prędkość
-
Wykręcenie:Optymalizacja temperatury łóżka i ustawień pierwszej warstwy
-
Miękkość:Wybierz włókna o wyższej twardości
-
Wykończenie powierzchni:Zmiana wysokości warstwy i wielkości dyszy
Wraz z postępem technologii druku 3D, TPU nadal pokazuje swoją wartość jako materiał, który łączy sztywne tworzywa sztuczne z elastycznymi gumami.Jego wyjątkowe połączenie właściwości pozwala na dalszy wzrost w wielu branżach., oferując projektantom i inżynierom nowe możliwości tworzenia innowacyjnych produktów.