Guia completo do filamento Flexível TPU

O TPU ou Poliuretano Termoplástico é conhecido no mundo da impressão 3D como um filamento flexível que oferece um alto número de combinações com as propriedades físicas e químicas para aplicações nas áreas automotivas, de fios e cabos e até revestimentos esportivos. Sendo um elastômero termoplástico, pode ser processado por fusão e possui alta durabilidade e flexibilidade. Foi originalmente descoberto em 1937 por pesquisadores da Alemanha. Com propriedades que variam entre as características do plástico e da borracha, o TPU promove diversos benefícios para a fabricação utilizando a manufatura aditiva que vão da sua resistência a tração, alto alongamento na ruptura e até a alta capacidade de carga. Continue acompanhando o nosso guia completo para o filamento flexível TPU e saiba mais sobre este importante tipo de filamento para a sua impressora 3D!

Como o TPU é produzido?

Este tipo de filamento possui três matérias primas básicas que são o poliol, um extensor de corrente e um diisocianato. Pode ser considerado como um copolímero em bloco segmentado de forma linear e composto por alguns segmentos duros e macios. O poliéster é construído a partir de um poliol e um isocianato para fornecer a flexibilidade que é característica do filamento flexível TPU. Além disso, um segmento duro que é construído a partir de um extensor de cadeia, o que fornece ao TPU sua resistência e a sua propriedade de desempenho físico.

As propriedades do TPU

O TPU possui algumas propriedades chave que permite o seu benefício na utilização industrial. A resistência à abrasão e aos riscos garantem uma durabilidade e valor estético que elevam os produtos fabricados com este tipo de filamento a um novo patamar. Estas propriedades fazem do TPU um ótimo material para aplicação crítica como em peças internas automotivas, aplicações esportivas e de lazer ou até peças técnicas, oferecendo excelentes resultados quando comparado a outros materiais. A resistência a abrasão do TPU também é maior quando comparado com o PVC ou as borrachas. Alguns tipos de filamento de TPU permitem ainda uma maior solidez de cor nas peças fabricadas, mostrando uma estabilidade superior à radiação ultravioleta mantendo as propriedades mecânicas do material. Ele também é o ideal para ser utilizado em aplicações eletrônicas pela sua versatilidade.

Aplicações e benefícios do TPU

Desde peças de roupa esportivas e até a produtos de construção, o chamado TPU respirável está disponível para garantir o conforto durante a utilização. Em comparação com o TPU tradicional, este tipo de filamento tem uma alta taxa de transmissão de vapor, permitindo que se torne um material respirável, podendo ser misturado com o tipo tradicional para o ajuste correto da respirabilidade. Alguns benefícios do TPU são:

Resistência a óleos, graxas e outros solventes;
Boa flexibilidade em variadas temperaturas;
Resistência a radiação de alta energia;
Resistência ao impacto;
Alta elasticidade em toda a sua faixa de dureza.

Os aditivos podem ajudar na estabilidade dimensional e a resistência ao calor, além de aumentar o retardo de chamas e até reduzir o atrito. Os TPUs aromáticos são uma variação que permite a resistência ao ataque de micróbios e suportam bem os produtos químicos – e como desvantagem é a sua descoloração quando em contato com a luz ultravioleta. Os TPUs alifáticos podem ser considerados como leves e resistentes a descoloração através da exposição aos raios ultravioletas, também sendo opticamente transparentes. Isso os faz adequados para se trabalhar com o vidro e o envidraçamento de segurança.

Mais características do TPU

O TPU possui mais algumas características importantes, principalmente no que diz respeito as suas limitações. Algumas variações do TPU possuem uma vida útil curta e necessitam de um tempo de secagem para finalizar o processo de fabricação, além de não oferecerem uma rentabilidade tão grande quanto nas outras alternativas de filamento.

Mais aplicações populares do TPU

Esse conjunto exclusivo de propriedades pode oferecer um desempenho interessante para diversos mercados:

No setor automotivo, algumas peças internas como os botões de engrenagem e o painel de instrumento são um excelente exemplo da aplicabilidade do TPU;
Na pecuária, a força e a durabilidade deste material fornecem etiquetas de identificação de animais de ótima qualidade, para uma ampla variedade de climas;
No setor industrial, as vedações e as juntas de TPU estão atendendo a crescente demanda por materiais de alto desempenho, com baixa compressão e uma excelente resistência à abrasão e óleo.
Ainda no setor industrial, os revestimento têxteis como as correias transportadoras, itens infláveis e até equipamentos militares são exemplos das ótimas propriedades mecânicas e resistência química;
Na área de esporte o TPU consegue unir uma flexibilidade extrema e temperaturas baixas durante a utilização, além de resistência ao impacto e aos diversos ambientes;
Outro exemplo do setor industrial é a área de tubos e mangueiras, principalmente quando se analisa aplicações altamente exigentes. Os tubos pneumáticos ou as mangueiras de união hidráulica se beneficiam da resistência do TPU e do seu comportamento.

Métodos populares de processamento do TPU

O poliuretano termoplástico pode ser processado de maneira fácil por alguns métodos como a moldagem por injeção, a extrusão e a moldagem por compressão. Pode criar molduras de plástico robustas e até processado para formar tecidos laminados e revestimentos de proteção. Um ponto importante do processamento é a sua secagem, passo crítico para garantir que não haja perda de propriedades e a fragilidade da peça fabricada utilizando o TPU.

Segurança e benefícios ambientais

Este material é biodegradável e pode ser reciclado, o que por si só já pode ser considerado como um ponto a favor a sua utilização. Em comparação com o PVC, é resistente à abrasão e não racha ao longo do tempo. Em alguns dispositivos médicos, é aceito como uma alternativa ao PVC pois não é utilizado aceleradores de borracha e plastificantes que podem causar irritações na pele ou dermatites. Outra utilização importante é como isoladores de ambiente, melhorando efetivamente a eficiência energética dos edifícios, transportes e até de alguns equipamentos – o que reduz as emissões de carbono. Nos veículos aumentam a eficiência do combustível pois são mais leves que os metais e oferecem propriedades mecânicas similares ou até superiores.

Saiba mais!

O filamento flexível TPU é um elastômero termoplástico versátil e que pode oferecer uma alta durabilidade e flexibilidade as peças impressas em 3D, além de manter as propriedades mecânicas e permitir a utilização em diversos setores industriais. Continue acompanhando as publicações dos artigos informativos da 3D Fila e saiba mais!