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3D打印中的TPU:這種柔性材料有什么特點(diǎn)?

魔猴君  知識堂   26天前

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當我們談?wù)撊廴诔练e3D打印時(shí),可以使用許多材料。最常見(jiàn)的是PLA和ABS,尤其以其易于打印和可訪(fǎng)問(wèn)性而聞名。然而,市場(chǎng)上的大多數用戶(hù)尋求更進(jìn)一步,采用更多技術(shù)材料,提供更高的機械特性或簡(jiǎn)單地改變表面硬度。熱塑性彈性體系列就是這種情況,其縮寫(xiě)TPE更為人所熟知。其中,我們發(fā)現TPU熱塑性聚氨酯,以其柔韌性和出色的耐磨性而聞名。這些材料非常靈活,因此它們具有特定的打印特性也就不足為奇了,如果用戶(hù)希望在傳統上用于打印的機器上打印零件,則必須要有耐心。

問(wèn)題1TPU家族的主要特點(diǎn)是什么?它與其他塑料有何不同?

TPU是TPE-U的縮寫(xiě)。我們屬于熱塑性彈性體家族,分為4大類(lèi):TPE-U/TPE-S/TPE-A/TPE-E。

它與其他熱塑性塑料的特別區別在于其可能具有截然不同的表面硬度。這種特性稱(chēng)為“肖氏硬度”,表示TPU的柔韌性水平。最常用的硬度之一是95shA,它代表了相當高的硬度。


使用TPU Flex 85A打印的部件(照片來(lái)源:ALSIMA)

TPU還具有優(yōu)異的性能,例如:

高耐使用性和耐磨性。

對油、植物和動(dòng)物脂肪以及礦物油具有高耐受性。

抗沖擊和抗切割

另一個(gè)重要的一點(diǎn)是,TPU具有出色的層內聚力,它賦予打印部件機械均勻性。因此,該零件是各向同性的。

問(wèn)題2TPU有什么特殊的打印參數嗎?

在相對較高的肖氏硬度(>95A min)下,除了良好的收縮控制之外,不存在重大打印問(wèn)題。對于較軟的材料(<95A),在標準機器上,必須大大降低沉積速度,以避免出現細絲在擠出機中堵塞的問(wèn)題。

95A軟硬度以下,將耗材直接送入打印頭是比將材料從底盤(pán)推出的Bowden更合適的解決方案。還有一個(gè)非常重要的一點(diǎn):房間通風(fēng),這直接影響打印質(zhì)量。缺乏通風(fēng)會(huì )導致嚴重的美觀(guān)缺陷。

采用TPU Flex 80A的3D打印部件(照片來(lái)源:ALSIMA)

問(wèn)題3:有什么具體的后處理步驟嗎?

TPU很難進(jìn)行后處理。事實(shí)上,它們的耐磨性使得打磨或處理打印表面變得困難。一些苯乙烯類(lèi)TPE(TPE-S/SEBS)可以像ABS一樣進(jìn)行化學(xué)處理。也可以恢復加工。

問(wèn)題4TPU的主要應用有哪些?

應用領(lǐng)域有很多,可以說(shuō)是需要靈活性的一切!在我們的客戶(hù)中,我們發(fā)現了抓取應用(夾具)、定制靜音塊、零件保護、減震器和配件。

ALSIMA準備的3D打印TPU機器

TPU還可以在不使用真空成型的情況下制作某些柔性部件的原型。FDM中TPU打印的一個(gè)重要優(yōu)勢是能夠改變零件的外部結構并調整零件的內部填充物。這具有改變打印部件的靈活性、緩沖性和在應力下的反應的效果。

問(wèn)題5TPU的局限性是什么?

與硅膠不同,TPU不適合高溫環(huán)境。事實(shí)上,盡管TPU的工作范圍相對較寬(-20°C–+65°C),但它并不耐高溫。如今,我們在FDM上沉積非常靈活的TPU(<60A shore)時(shí)受到限制。我們正在努力從材料和機器的角度降低這一限制。

問(wèn)題6:可以給那些想要使用柔性材料進(jìn)行打印的建議?

在標準機器上要有耐心,TPU打印速度較慢,以免在擠出機中造成問(wèn)題。這是一種反復無(wú)常的材料。其擠出溫度范圍較低,過(guò)熱會(huì )導致材料中產(chǎn)生氣泡;反之,溫度過(guò)低會(huì )導致擠出不足。

使用TPU Flex 60A打印的部件(照片來(lái)源:ALSIMA)



來(lái)源:3dnatives

   

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