Créé dans un laboratoire allemand en 1937, le polyuréthane thermoplastique (TPU) fait désormais partie de ces matériaux plastiques omniprésents qui couvrent de nombreuses technologies de fabrication industrielle. Compte tenu de la combinaison attrayante de thermoplastiques et de caoutchouc pour une variété d'applications nécessaires, il est facile de comprendre pourquoi le TPU est si populaire dans l'impression 3D ainsi que dans d'autres types de fabrication traditionnels comme le moulage par injection. La polyvalence du TPU provient de la combinaison de segments durs et mous qui composent ses polymères séquencés, se prêtant aux raisons les plus courantes pour lesquelles les fabricants se tournent aujourd'hui vers l'impression 3D : polyvalence et personnalisation.
Les avantages : par où commencer ?
Shapeways propose du TPU en blanc cassé à utiliser avec le frittage laser sélectif (SLS), à l'aide d'imprimantes 3D EOS, ainsi que le matériau Ultrasint TPU01 de BASF, disponible en gris, à l'aide d'imprimantes 3D Multi Jet Fusion. Ces matériaux offrent de multiples avantages par rapport aux autres élastomères, notamment :
Résistance à la traction supérieure – Définie par la contrainte qu'une pièce peut supporter avant la fracturation, la résistance à la traction est mesurée en unités de pression appelées mégapascals (MPa). Avec une résistance à la traction élevée jusqu'à 60 MPa, couplée à une bonne flexibilité, le TPU peut être utilisé pour des pièces performantes qui doivent résister à une utilisation rigoureuse. Allongement à la rupture – Cette caractéristique du matériau est testée en comparant l'endroit où une pièce se casse après avoir été tendue par rapport à sa longueur d'origine. Le TPU est connu pour son allongement élevé à la rupture en raison de son élasticité, ce qui le rend particulièrement utile dans les applications critiques car il est également très résistant. Excellente capacité de charge – Il s'agit d'une mesure importante car elle témoigne du poids qu'un matériau d'impression 3D peut poignée – un facteur qui pourrait être extrêmement important dans les applications nécessitant des produits hautes performances qui devraient durer, y compris les dispositifs mécaniques comme les tubes, les tuyaux et les joints.Résistance – Le TPU est capable de résister à de nombreux facteurs différents en raison de sa résistance naturelle , c'est pourquoi il est considéré comme un matériau d'impression 3D si polyvalent. Cela inclut la résistance aux produits chimiques, à l'huile et à la graisse, aux intempéries, à la chaleur et à l'abrasion.
Applications typiques du polyuréthane thermoplastique
Automobile
Alors que l'industrie automobile utilise l'impression 3D depuis des décennies pour le prototypage, ainsi que des pièces fonctionnelles pour l'intérieur et l'extérieur des véhicules, le TPU permet de concevoir des composants axés sur un plus grand confort pour le conducteur, comme des appuie-tête et des sièges personnalisés. Avec le TPU, les textures peuvent aller de douces et luxueuses à rigides et fonctionnelles, selon la partie intérieure d'un véhicule. Il existe également une variété de finitions différentes pour les applications automobiles.
Accessoires grand public
L'industrie de l'impression 3D est bien connue pour élargir les options offertes aux consommateurs dans le domaine des accessoires, principalement en raison de l'énorme potentiel offert par la liberté de conception étendue et la capacité de personnalisation. Cela est particulièrement vrai pour des articles tels que des étuis pour smartphones, permettant aux clients de personnaliser complètement un article, en ajoutant des touches excitantes et uniques à un article dont il est pratiquement impossible de se passer. Le TPU est également un excellent choix pour ajouter de la qualité et de la personnalisation aux articles hautement fonctionnels utilisés quotidiennement comme les tapis en caoutchouc et les produits comme les poignées.
Chaussure
L'impression 3D a eu un impact puissant dans l'industrie de la chaussure, et à plusieurs niveaux. Les concepteurs travaillant depuis leur studio ou leur domicile sont en mesure de créer de nouveaux designs créatifs respectueux de l'environnement à la demande et de les envoyer à Shapeways pour des services d'impression 3D. Les grandes entreprises utilisent des matériaux comme le TPU pour maximiser les conceptions de chaussures de course épiques et futuristes avec une gamme de fonctionnalités destinées à propulser les athlètes et les utilisateurs quotidiens en termes de confort et d'endurance.
Il existe également un potentiel pour un ajustement incroyablement personnalisé dans les chaussures, à commencer par des semelles intérieures pouvant être imprimées en 3D pour encourager un meilleur soutien et une démarche équilibrée, ainsi que des orthèses pouvant être adaptées et redimensionnées facilement selon les besoins. Avec une production rapide en impression 3D, il est possible de fabriquer des chaussures plus durables, plus flexibles et plus légères.
Équipement médical
Autre domaine où l'impression 3D offre un impact énorme, le TPU est à l'origine de la production de nombreux dispositifs médicaux dotés de géométries complexes et légères qui n'étaient peut-être pas possibles auparavant avec la fabrication traditionnelle. Des produits tels que des appareils orthodontiques, des prothèses et des implants peuvent être imprimés en 3D, offrant aux patients des appareils personnalisés et sûrs, capables de résister à une utilisation quotidienne à long terme sans provoquer d'irritation de la peau.
Robotique
Le TPU convient également à la robotique, et en particulier aux applications plus douces qui peuvent nécessiter des pièces extrêmement flexibles telles que des connecteurs, des actionneurs et des doigts, bras et pinces flexibles simulés pour effectuer des tâches, que ce soit sur une ligne de production ou au niveau individuel. Ce matériau peut également être utilisé pour les pneus et autres accessoires attachés aux robots en mouvement, ainsi que ceux qui peuvent effectuer eux-mêmes des activités d'impression 3D.
Équipement de sport
En raison de la nature protectrice des équipements de sport, la technologie d'impression 3D avec TPU est capable de jouer un rôle très important pour aider à prévenir les blessures chez les joueurs. Utilisant des structures en treillis pour la résistance intérieure, les équipements de protection imprimés en 3D peuvent inclure des casques, des protections, etc., tous pouvant être fortement personnalisés pour le confort et la sécurité de l'athlète.
Premiers pas avec TPU maintenant
Téléchargez vos modèles 3D maintenant pour commencer à imprimer en TPU à l'aide de la technologie SLS industrielle ou en Ultrasint TPU01 à l'aide de la technologie MJF.
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