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橡胶和塑料之间的桥梁--TPU
来源: 深圳市美域同润实业有限公司 时间:2023-08-24

注塑加工中,我们会用到各种材料,以满足不同的产品性能要求,在模具设计时,也要考虑不同材料的性能,以满足产品尺寸公差要求。这其中,TPU是一种比较特别的材料,但同时它的应用也越来越广泛,今天我们就来看看这种材料的特性。


关于 TPU

热塑性聚氨酯或TPU被称为橡胶和塑料之间的桥梁。该材料看起来像橡胶,这意味着它非常灵活、耐用且触感光滑。所有这些特性和化合物的多功能性使 TPU 广泛应用于涂料、零部件和消费品等许多行业。它常用于3D打印。  


属性

拉伸强度:5076磅/平方英寸

权限伸长率:750%

* 通用TPU 树脂(邵氏 70A)的值


描述

TPU材料是一类热塑性弹性体,具有良好的耐磨损、耐油润滑等抵抗压力的特性。它是由软段和硬段连接在一起的链状结构组成的。


TPU有弹性吗?

这些段的数量和特性可能不同,导致TPU的材料硬度也会不同,从软的(邵氏 30A )到非常硬的(邵氏100A ),因此该材料既可用作软工程塑料,也可作为韧性橡胶使用。


TPU的特性是否强大?

TPU作为一种添加剂被广泛用于强化其他材料。例如, TPU 和聚碳酸酯或ABS的复合材料,虽然纯 TPU 的抗拉强度约为5076psi (邵氏70A ),但这种材料将弯曲模量改进到最高达到 150000psi

除了硬度,TPU还可以用不同的基础材料成分制造。有三个亚组:聚酯、聚醚和聚己内酯:

此外,TPU还可以与特定试剂或不同比例的化合物混合,以获得一定的外观和特性效果,如阻燃性、生物相容性、透光性等。


优点


缺点


为什么透明TPU会变黄?

当暴露在热、光和一些化学环境中时,由于化学反应,透明硅胶和TPU 物品会随着时间的推移变黄。不幸的是,这种老化过程在此类材料中非常常见,一旦变色,就无法再次 恢复原来颜色


常见应用


TPU是否含有乳胶?

许多与皮肤接触的物品,包括衣服或运动用品,都含有乳胶—— 一种天然橡胶。它可能会引起过敏和皮肤刺激(也称为过敏反应),这使得一些人质疑 TPU是否也可能含有乳胶。

TPU是一种热塑性聚氨酯,不含巯基苯并噻唑、硫脲和氨基甲酸酯(可在乳胶中发现并引起皮肤刺激)或乳胶蛋白(皮肤从乳胶中吸收)等成分。 TPU 橡胶是一种人工合成橡胶,所以与乳胶无关。不过,如果你对某些特定 TPU 混合物中使用的合成化合物敏感,它仍然可能会导致过敏反应。


TPU是否可生物降解?

大多数热塑性聚氨酯组合物不可生物降解。然而,现代化学公司提供的分子链中含有有机块的混合物,可在土壤里经过3 5年的时间被降解。尽管这类化合物通常被称为可生物降解的 TPU,以区别于普通的TPU (不可生物降解)。


什么是TPU 3D打印?

TPU可以通过多种技术3D 打印,来达到特定的性能。  FDM 打印机可以熔融和挤出 TPU 长丝,制造出柔性部件,如外壳,密封件,手套等。由于 TPU 材料的柔韧性,在打印时可能会造成一些困难,如堵塞喷嘴和变形。然而,如果有正确的校准和设置,就会带来无数的可能性。


TPU的打印温度是多少?

一般来说,TPU长丝在约 245 º+ C 473 °F )的高温下打印。根据混合物的邵氏硬度和是否有任何添加剂, TPU 长丝打印可能需要不同的设置。


TPUTPE3D打印对比

TPU实际上只是一种较硬的TPE(热塑性弹性体)。不过,对于 FDM 3D 打印来说,有一些不同。TPE 具有极高的弹性,这使得它更难打印 --至少在一些常见的挤出机上的表现。

除了硬度较高,更容易加工外,TPU还具有更好的耐磨性和耐低温性,其收缩率也比较软的 TPE小得多。虽然这两种通常被应用于很不同的行业。


TPU3D打印还有其他哪些方法?

SLS打印机也可使用TPU 基粉末烧结制造柔性零件。烧结打印的弹性伸长率为 350% ,使用寿命长。与 FDM技术相比 , 有更大的尺寸和结构可能性,如3D 打印保险杠、玩具、封条和鞋类部件等。


TPUCNC加工

硬质等级的TPU聚酰胺可以很容易地使用普通金属和木工工具进行加工。冲孔和螺纹切割也适用于这种材料,但在设计中应考虑 0.1毫米的预钻孔间隙。在使用较软的材料时,还应考虑材料的柔韧性和弹性,这需要使用快速钢切削工具,冷却系统和刨花清除。


注塑TPU

如果通过正确的注塑成型工艺加工,TPU能够表现出高性能的特性。这种材料是非研磨性的,因此无需在工具上涂上特殊涂层。一些制造商建议也对有缺陷的零件进行预干燥和后处理。对于 TPU的注塑,重要因素是模具和喷嘴的温度、压力和塑化能量。如果注塑工艺或物体设计与材料不匹配,可能会导致零件损坏和收缩。尽管注塑需要特殊的条件,但 TPU 部件在各个行业都非常受欢迎,可以用传统的热塑性塑料制造设备进行加工。

 

【译自:https://zh.treatstock.com/material/tpu

 


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