Guida alla stampa 3D del TPU
Il poliuretano termoplastico (TPU) è un materiale versatile e prezioso per la produzione di componenti flessibili e durevoli.
Questa guida si propone di fornire a ingegneri e progettisti una conoscenza approfondita del TPU e di come utilizzarlo con successo nei progetti di stampa 3D.
Che cos'è il TPU?
Il TPU è un materiale flessibile ed elastico che si colloca tra la gomma e la plastica in termini di proprietà.
È un copolimero a blocchi composto da segmenti duri e morbidi, che gli conferiscono una combinazione unica di flessibilità e tenacità. I segmenti duri forniscono forza e integrità strutturale, mentre i segmenti morbidi contribuiscono alla sua flessibilità ed elasticità.
Questo materiale viene comunemente utilizzato con il Fusione multigetto metodo di produzione. MJF utilizza una polvere fine e agenti di fusione per creare parti con dettagli e resistenza eccellenti. È particolarmente adatto per la produzione di parti in TPU che richiedono dettagli precisi, una buona finitura superficiale e proprietà meccaniche costanti.
| Proprietà | Unità | Valore | Norma |
|---|---|---|---|
| PROPRIETÀ TERMICHE | |||
| Temperatura di addolcimento Vicat | °C | 84-96 | ISO 306 |
| PROPRIETÀ MECCANICHE | |||
| Resistenza alla trazione | MPa | 7-9 | DIN 53504 |
| Modulo di trazione | MPa | 75-85 | ISO 527 |
| Resistenza all'urto Charpy-Notched | kJ/m² | Nessuna interruzione | ISO 179-1 |
| Modulo di flessione | MPa | 75 | ISO 178 |
| Durezza Shore | A | 88-90 | ISO 7619-1 |
| Allungamento a rottura | % | 150-280 | DIN 53504 |
| PROPRIETÀ FISICHE | |||
| Densità | g/cm³ | 1.10 | – |
| TOLLERANZE | |||
| Precisione del pezzo raggiungibile | +/- 1,5 mm per pezzi fino a 100 mm, +/- 2% per pezzi oltre 100 mm | ||
| Min. Spessore della parete | mm | 1.0 | – |
Applicazioni comuni del TPU
Il TPU è ampiamente utilizzato in diversi settori, tra cui quello automobilistico, dell'elettronica di consumo, dei dispositivi medici e delle calzature.
Le applicazioni più comuni includono custodie per telefoni, guarnizioni, suole per scarpe e giunti flessibili nella robotica. La sua versatilità lo rende una scelta popolare per la realizzazione di parti durevoli e flessibili.
Alcuni dei motivi per cui è così popolare sono:
- Flessibilità ed elasticità
- Elevata resistenza all'usura e all'abrasione:
- Resistenza chimica
- Buona capacità di carico e resistenza agli urti
Tecniche di post-elaborazione per TPU
Finitura superficiale: Tecniche come la levigatura, la lucidatura e la burattatura possono aiutare a ottenere la levigatezza superficiale desiderata. Questi processi sono essenziali per migliorare l'aerodinamica e ridurre l'attrito in parti come le carrozzerie dei droni o i componenti automobilistici.
Verniciatura e rivestimento: L'applicazione di rivestimenti protettivi ed estetici migliora la durata e l'aspetto delle parti in TPU stampate in 3D. I rivestimenti possono anche fornire ulteriore resistenza chimica e protezione dai raggi UV, rendendoli adatti ad applicazioni esterne.
Trattamento termico: La ricottura e altri trattamenti termici possono migliorare le proprietà meccaniche dei componenti in TPU, aumentandone la resistenza e la flessibilità. Il riscaldamento controllato può anche ridurre le tensioni interne e migliorare la stabilità dimensionale.
Lavorazione e rifilatura: Per le applicazioni che richiedono tolleranze precise, possono essere necessarie lavorazioni aggiuntive e rifilature. In questo modo si garantisce che i pezzi si incastrino correttamente e soddisfino i requisiti specifici del progetto.
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