Так называемый термопластичный полиуретан (ТПУ) — это тип эластомера, который характеризуется высокой гибкостью и долговечностью при обработке, сочетая в себе свойства как термопластов, так и каучуков. По его химическому составу мы обнаруживаем, что его приспособляемость обусловлена наличием чередующихся последовательностей жестких и мягких сегментов, то есть, варьируя пропорцию этих сегментов, также изменяется твердость и гибкость материала. Это влияет на прозрачность конечных деталей, мягкость на ощупь или адгезию деталей. В целом можно сказать, что ТПУ — это очень разнообразный полимер, который обеспечивает очень интересный набор характеристик деталей. Кроме того, это дает возможность для 3D-печати гибких моделей. Но что мы должны учитывать при использовании ТПУ?
В индустрии аддитивного производства этот материал открывает множество возможностей для различных рынков, таких как обувь, в создании эластичных подошв или в автомобильной промышленности, для создания шин и амортизаторов. TPU идеально подходит для деталей конечного использования, функциональных прототипов, концептуальных моделей и нестандартных компонентов. Этот тип материала широко используется, например, для изготовления чехлов для мобильных телефонов, поскольку он защищает устройство от ударов и трещин. Давайте теперь посмотрим на выдающиеся свойства этого гибкого материала.
Особенности ТПУ в 3D печати
С точки зрения свойств, мы должны знать, что эти полимеры имеют много преимуществ, таких как высокая стойкость к ударам, износу, истиранию и порезам. Кроме того, они обладают довольно высокой адгезией к слою, что обеспечивает превосходную механическую однородность изготовленных деталей, что делает их изотропными. Тем не менее, этот тип материала имеет определенные ограничения, которые мы должны учитывать. ТПУ плохо адаптируется к жарким условиям. Этот фактор примечателен тем, что, несмотря на широкий рабочий диапазон, он не выдерживает высоких температур. Кроме того, параметры печати должны отличаться в зависимости от используемой технологии.
При печати деталей с помощью TPU, используя FDM, мы предлагаем нанести тонкий слой клея на печатную платформу, что облегчит адгезию материала. Также рекомендуется, чтобы экструзионное сопло достигало температуры от 210 до 235°С для расплавления нити (хотя это будет зависеть от производителя). Это общие советы, однако успех TPU будет зависеть от конфигурации каждого 3D-принтера и правильной калибровки; поэтому рекомендуется выполнить небольшие тесты с этим материалом перед началом более сложных отпечатков.
С точки зрения производства стереолитографии, TPU не рекомендуется для небольших, тонкостенных моделей или моделей, имитирующих материалы с высоким удлинением. При настройке модели рекомендуется, чтобы модели имели окончательную форму и были ориентированы близко к производственной платформе, но не более чем на 20º. Более тонкие и более высокие детали будут испытывать большие трудности при печати, хотя всегда можно использовать дополнительные опоры для обеспечения оптимального результата.
Какие компании предоставляют эти материалы?
На сегодняшнем рынке аддитивного производства мы можем найти крупных игроков, предлагающих ТПУ для создания гибких деталей. У Ultimaker есть нить под названием TUP 95A, которая совместима с 3D-принтерами Ultimaker S5 , Ultimaker 3 и Ultimaker 2+ . По данным компании, материал выдерживает удлинение до 580% при разрыве; эта нить доступна в 4 различных цветах. Другая компания — Formlabs, которая в прошлом году представила свою так называемую «эластичную смолу» для технологии SLA., Эта смола имеет твердость по Шору 50 А, в дополнение к высокому удлинению и возврату энергии. Шор относится к твердости используемого материала или, другими словами, насколько материал устойчив к вдавливанию. Более низкие числа указывают на меньшее сопротивление и более мягкие материалы. Эластичность и стойкость этого материала позволяет использовать его в нескольких циклах. Кроме того, технология позволяет сократить расходы и сроки доставки за счет печати непосредственно на мягких деталях.
Есть также другие компании, занимающиеся разработкой этих материалов, например, Recreus, которая предлагает множество нитей для 3D-печати. В частности, ее знаменитая нить FilaFlex возникла из-за необходимости внедрять инновации в 3D-печати. Игнасио Гарсия, генеральный директор Recreus, заявил: « Сама технология 3D-печати уже была инновационной и добавила гибкости материала, из которого можно создавать гибкие изделия, такие как обувь, она, несомненно, продемонстрировала потенциал аддитивного производства и FilaFlex ». Это некоторые из ведущих компаний, однако на рынке есть и другие игроки, которые также предлагают ТПУ для 3D-печати. Например, мы можем увидеть, как HP также интегрирует этот полимер в аддитивное производство в следующем видео:
Вы когда-нибудь использовали ТПУ в 3D-печати? Дайте нам знать в комментарии ниже.
