Термопластичный полиуретан (ТПУ)

Цель разработки

ТПУ был изначально разработан для устранения разрыва между гибкими эластомерами, похожими на резину, и термопластами, поддающимися литью под давлением. Его конструкция направлена на сочетание эластичности, сопротивления раздиру и химической стабильности с эффективной термической обработкой. В аддитивном производстве ТПУ был внедрен для создания долговечных, гибких компонентов с воспроизводимыми характеристиками для амортизации, герметизации и динамических применений. Универсальность ТПУ позволяет инженерам создавать поверхности с эффектом мягкого касания, динамические соединения, гибкие воздуховоды, носимые устройства и ударопоглощающие структуры со сложной геометрией, которые было бы крайне сложно или невозможно изготовить методом литья с использованием традиционных методов.

Химический состав (общий для ТПУ)

Физические свойства

Механические свойства

Ключевые характеристики материала

• Выдающаяся гибкость с отличным восстановлением формы после многократного изгиба

• Высокое сопротивление раздиру и исключительная износостойкость для движущихся компонентов

• Сильное поглощение ударов и свойства гашения вибраций идеально подходят для защитных конструкций

• Хорошая химическая стойкость к маслам, топливу и чистящим средствам

• Отличная усталостная прочность для динамических и носимых применений

• Гладкая поверхность и прочное межслойное соединение при 3D-печати

• Возможность формирования сложных гибких геометрий, невозможных при традиционном литье

• Стабильное поведение в широком диапазоне температур

• Ощущение мягкого касания подходит для потреби�ельских и эргономичных компонентов

• Возможность окрашивания и хорошая эстетическая адаптируемость для промышленного дизайна

• Устойчивость к образованию микротрещин при циклической деформации

• Подходит как для прототипов, так и для готовых эластомерных деталей

Технологичность в различных процессах

• 3D-печать FDM/FFF: ТПУ надежно печатается при более низких температурных диапазонах с сильной межслойной адгезией, что делает его идеальным для мягких, гибких компонентов.

• SLS: ТПУ на основе порошка обеспечивает равномерную плотность и превосходную механическую согласованность для гибких деталей промышленного класса.

• Альтернативы эластомерам SLA/DLP: Хотя сам ТПУ напрямую не используется, гибкие смолы, подобные ТПУ, могут дополнять применения, требующие более высокой детализации.

• ЧПУ обработка: Ограничена из-за эластичности и низкого модуля упругости, хотя возможна для обрезки и финишной обработки мягких компонентов.

• Литье под давлением (традиционное): ТПУ можно подвергать литью, но ему не хватает свободы геометрии и преимуществ мелкосерийного производства, присущих аддитивному производству.

• Сборка и склеивание: ТПУ совместим с механическим креплением и выборочным клеевым соединением для гибридных сборок.

• Прототипирование: ТПУ хорошо интегрируется в рабочие процессы быстрого прототипирования со смешанными материалами, предлагаемые через услуги 3D-печати компании Neway.

Подходящие методы постобработки

• Сглаживание поверхности посредством контролируемого теплового воздействия или химической обработки

• Обрезка и резка для точной отделки кромок

• Окрашивание и пигментация для эстетической кастомизации

• Герметизация поверхности для снижения пористости и улучшения химической стойкости

• Настройка эластичности посредством контролируемых термических циклов

• Удаление поддержек для структур FDM/SLS

• Калибровка размеров и испытания на сжатие в рамках рабочих процессов испытаний материалов

• Варианты упаковки и стерилизации для медицинских или носимых компонентов

Распространенные отрасли и применения

• Потребительская электроника: защитные чехлы, ремешки для носимых устройств, компоненты с эффектом мягкого касания

• Автомобилестроение: гибкие воздуховоды, уплотнения, прокладки, компоненты для снижения вибрации

• Интерьеры аэрокосмической отрасли: амортизирующие структуры, гибкие соединители, компоненты кабины

• Робототехника: гибкие соединения, податливые захваты, динамические корпуса

• Медицинские устройства: ортезы, амортизирующие элементы, эргономичные ручки

• Промышленные изделия: колеса, ролики, полиуретановые втулки, противовибрационные опоры

Когда выбирать этот материал

• Когда дизайн требует высокой гибкости, восстановления формы или поглощения энергии

• Когда деталь будет подвергаться динамическим нагрузкам или повторяющимся механическим движениям

• Когда важны характеристики мягкого касания или эргономика

• Когда сложные гибкие геометрии невозможно изготовить традиционным литьем

• Когда требуется химическая стойкость к маслам, топливу, поту или растворителям

• Когда необходимо произвести легкие, упругие компоненты с низкими затратами на оснастку

• Когда необходима интеграция нескольких материалов или функция носимого устройства

• Когда прототипы продукта должны воспроизводить характеристики, подобные резине