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!
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Como o TPU é produzido?
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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
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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
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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!