说到柔性部件的增材制造,用TPU进行3D打印通常只有一层。但是,这种材料到底是怎么回事,打印TPU需要什么?概述TPU与其他用于3D打印的柔性材料有何不同,哪些技术可用于打印TPU,以及它最适合哪些应用。

什么是TPU?

热塑性聚氨酯(TPU)属于热塑性弹性体(TPE)的材料类别。这个材料系列的成员的特点是,它们结合了热塑性塑料和弹性体的特性。这到底是什么意思?

热塑性塑料是在受热时可以变形的塑料。另一方面,弹性体是尺寸稳定但具有弹性的塑料。这意味着,尽管这些塑料在拉伸或压缩负荷下发生变形,但一旦负荷结束,它们就会恢复到原来的形状。

因此,TPU是一种塑料,在热的影响下变形–例如在3D打印中–但在固化后表现得像一种弹性体。因此,根据不同的制造目的,TPU可以具有柔性或更稳定的材料特性。

为什么热塑性聚氨酯(TPU)适合用于3D打印?

打印TPU是特别值得的,因为它的应用领域–特别是当再加上3D打印的一些优势。然而,首先,让我们仔细看看TPU的材料特性。

热塑性聚氨酯不仅非常灵活,而且耐化学腐蚀,耐磨损,还具有很高的附着力。凭借这些特性,TPU有资格在各行业中得到广泛的应用。TPU的灵活性也会因制造商的不同而不同。有更硬和更软的TPU。决定性的因素是材料的化学成分,或者更准确地说,是硬段和软段的分布。前者的硬段特别影响材料的熔点和凝固行为,而软段则决定了化学特性,如上述的抗性、耐久性等。

此外,还有3D打印在总体上所具有的优势。原型和小批量的成本效率,消除工具,节省资源的材料消耗和轻质结构优化的选择。

哪些产品可以用TPU进行3D打印?

在消费品行业,TPU被用于3D打印,特别是在鞋子的生产中。例如,这种柔性材料可用于印刷中底、鞋垫或整双鞋的一体式。由于分层结构,鞋底也可以是个性化的,即适应个人负载情况。通过拓扑优化,这样的鞋底也可以提供网格结构和仿生元素,以减少材料消耗和节省重量。

TPU是否只适用于某些3D打印机?

答案是:不。当然,市场上有一些3D打印机是不能打印TPU的。然而,对于常见和成熟的3D打印工艺–立体光刻、选择性激光烧结、熔融沉积成型和粘合剂喷射–有合适的树脂、长丝和粉末,可以通过3D打印机加工TPU。TPU的粘合剂喷射的一种形式是高速烧结。

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