Cao su hoặc các vật liệu có đặc tính giống cao su được sử dụng rộng rãi cho một loạt các ứng dụng đòi hỏi các đặc tính đàn hồi của cao su. Vì việc in 3D bằng cao su từ lâu không được cho là có thể thực hiện được (cao su là vật liệu nhiệt rắn), các nhà sản xuất bắt đầu tìm kiếm một giải pháp thay thế in 3D cho cao su. Cái đầu tiên là vật liệu PLA linh hoạt.
Ngày nay, in 3D với TPE và TPU ngày càng phổ biến do những đặc tính tuyệt vời của chúng. Nhưng sự khác biệt giữa TPE và TPU là gì ?
TPE và TPU là hai loại vật liệu đàn hồi nhiệt dẻo, hoặc vật liệu giống như cao su. Chúng đã xuất hiện từ những năm 1950. TPE và TPU được sử dụng để sản xuất vỏ, nắp, tấm, đế bằng cao su, v.v. Gần đây, cả hai vật liệu này đã trở thành vật liệu có thể in 3D cho ngành sản xuất phụ gia.
Vậy sự khác biệt giữa hai chất liệu là gì? Làm thế nào để quyết định in 3D với TPU hoặc TPE? Sự khác biệt giữa các loại vật liệu giống cao su khác, như PLA dẻo, là gì? TPU và TPE có phải là một lựa chọn thay thế tốt cho cao su để in 3D không ?
Sự khác biệt giữa TPE và TPU
Trước khi TPE và TPU có sẵn để in 3D, thị trường đã cân nhắc PLA mềm và dẻo để bắt chước các đặc tính của cao su. Nhưng chúng có chất lượng thấp hơn về độ mòn và tính chất đàn hồi so với TPE và TPU. Đối với các ứng dụng công nghiệp, in 3D với TPE hoặc TPU mang lại kết quả tốt hơn nhiều so với PLA. Đó là lý do chính tại sao Beamler không cung cấp các loại PLA đàn hồi này.
Khi nào nên chọn in 3D với TPU thay vì TPE và ngược lại?
Chúng ta đã thấy rằng TPU là một loại TPE. Vì lý do đó, chúng ta có thể nói rằng TPE phổ biến hơn TPU vì nó đã có sẵn dưới dạng vật liệu in 3D trong một thời gian dài hơn. TPU là một biến thể mới hơn của chất đàn hồi nhựa nhiệt dẻo có thể in 3D. Khi in 3D bằng TPU, bạn có thể mong đợi bộ phận của mình chắc chắn hơn những bộ phận được sản xuất bằng TPE.
Do đó, sự khác biệt không nằm ở tên gọi mà ở các cấp độ cứng có sẵn. Vì vậy, lựa chọn giữa TPU và TPE hoàn toàn phụ thuộc vào độ cứng mà bộ phận in 3D của quý khách yêu cầu.
TPE
Đầu tiên, TPE là từ viết tắt của từ gì? TPE là từ viết tắt của từ tiếng Anh ” Thermoplastic elastomer. Nó là một loại cao su nhiệt dẻo, với đặc tính nhiệt dẻo và đàn hồi, về bản chất là sự kết hợp giữa cao su và nhựa.
Các ứng dụng của TPE
TPE được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô và y tế. Nhưng TPE cũng có thể được tìm thấy trong các thiết bị điện tử dưới dạng vỏ dây cáp và một số dây tai nghe hoặc bất kỳ ứng dụng nào khác yêu cầu chất lượng giống như cao su.
In 3D với TPE
Vật liệu TPE có sẵn dưới dạng sợi cho FDM và bột để sử dụng trong máy SLS. EOS, CRP Technology, Roboze và Sintirit đều cung cấp vật liệu TPE để in 3D và có sẵn thông qua nền tảng Beamler.
EOS đã ra mắt vật liệu TPE của họ cho SLS vào năm 2013 dưới tên PrimePart ST (PEBA 2301).
Công nghệ CRP cung cấp TPE SLS-bột dưới tên: Windform® RL.
Ngoài ra, Sintirit có bột TPE trong portfolio của họ.
Nếu quý khách đang tìm kiếm sợi TPE: Roboze có một loại sợi TPE trong portfolio của họ được gọi là FLEX, để sử dụng trong máy in Roboze FDM của họ.
Tất cả đều là lựa chọn tuyệt vời cho các kỹ sư quan tâm đến in 3D với TPE do chất lượng vượt trội của các bộ phận in.TPU.
TPE Windform by CRPtech
TPU
TPU là từ viết tắt của từ tiếng Anh “thermoplastic polyurethane”, và là một dạng TPE hoặc chất đàn hồi nhựa nhiệt dẻo.
TPU được phát minh bởi BF Goodrich vào năm 1959 (hiện đang hoạt động dưới tên Lubrizol Advanced Materials.) Nó là một chất đàn hồi nhiệt dẻo thuộc lớp polyurethane của nhựa. Độ cứng của TPU có thể được tùy chỉnh để làm vật liệu có dạng từ mềm (giống như cao su) đến cứng (nhựa cứng). TPU có nhiều màu sắc khác nhau cũng như trong suốt. Bề mặt có thể nhẵn hoặc nhám để tạo độ bám.
Ứng dụng của TPU
TPU có thể được tìm thấy trong nhiều ứng dụng: bảng dụng cụ ô tô, đồ thể thao, thiết bị y tế, đế giày dép, bè cao su bơm hơi, vỏ điện thoại di động. TPU cũng là loại nhựa quanh dây và cáp.
In 3D với TPU
TPU có sẵn dưới dạng sợi để sử dụng trong máy FDM. TPU là một loại nhựa nhiệt dẻo và thích hợp cho các quá trình đùn vật liệu: vật liệu có thể được nung chảy, làm nguội và cứng lại.
Sợi TPU cho máy FDM được Stratasys cung cấp với tên gọi FDM TPU 92A. Vật liệu này đã được giới thiệu vào tháng 11 năm 2018.
Nhưng in 3D với bột TPU cũng có thể được thực hiện thông qua máy SLS.
Nhà sản xuất vật liệu Ba Lan cung cấp bột TPU của thương hiệu FLEXA.
TPU 92A FDM bởi Strasys
Công ty hóa chất và vật liệu BASF của Đức có một danh mục vật liệu lớn, gồm một dòng lựa chọn TPU, mang nhãn hiệu Ellatollan, nhưng chỉ gần đây họ mới bắt đầu cung cấp vật liệu TPU để sản xuất phụ gia.
BASF là một công ty mới đầy tham vọng trên thị trường. BASF chuyển sang sản xuất phụ gia vào năm 2017 với mục đích xây dựng danh mục nguyên liệu chất lượng cao để sản xuất phụ gia. Họ đã thành lập một công ty con, BASF 3D Printing Solutions GmbH, chuyên sản xuất phụ gia, nhằm mục đích tập trung vào lĩnh vực ô tô, hàng không, vũ trụ và hàng tiêu dùng. BASF đang nhanh chóng trở thành một chuẩn mực bằng cách cung cấp các vật liệu xuất sắc cho in 3D với TPU.
Danh mục các vật liệu đang phát triển nhanh chóng của họ cho sản xuất phụ gia bao gồm: sợi (Ultrafuse và Innofil3D), bột (Ultrasint và Adsint), Photopolyme nâng cao và mực (Ultracur3D).
Portolio sản xuất phụ gia của họ có hai loại bột TPU. Một, Adsint TPU 90 flex, được thiết kế cho công nghệ thiêu kết laser chọn lọc (SLS), và UtrasintTM TPU01 cho máy in HP Multi Jet Fusion. Các vật liệu này được phát triển bởi Advanc3D Materials, một công ty được mua lại bởi BASF vào năm 2018.
Adsint TPU 90 flex (nhựa nhiệt dẻo Polyurethane) là một loại bột được phát triển cho công nghệ in SLS. Các bộ phận được in bằng Adsint TPU 90 flex có độ giãn dài cao, các tính chất vật lý tuyệt vời, độ đàn hồi giống như cao su và khả năng chống mài mòn và hóa chất tốt. Các ứng dụng điển hình là hệ thống cứng-mềm, giày thể thao, mô hình chỉnh hình, ống, niêm phong và bánh xe. BASF tuyên bố Adsint TPU 90 flex đã được thử nghiệm với hầu hết các máy in SLS phổ biến và có thể được sử dụng trong các máy ở mọi kích cỡ.
UltrasintTM TPU01 là vật liệu TPU thứ hai trong danh mục vật liệu sản xuất phụ gia của BASF. Vật liệu này phù hợp để sử dụng trong máy in HP Multi Jet Fusion.
“New kid on the block”: In Silicone
TPE và TPU là một vật liệu nhựa giống cao su, và có chất lượng tốt hơn PLA. Nhưng bản thân cao su thì sao? Bản thân việc in bằng cao su từ lâu đã được cho là không thể thực hiện được, bởi vì nó là một vật liệu nhiệt rắn, nhưng gần đây in 3D bằng silicone, một vật liệu loại cao su đã trở nên phổ biến. Đọc bài viết Có thể in 3D với silicone không ? để tìm hiểu them.
In silicone, so với in bằng TPU và TPE, có chất lượng đàn hồi tốt hơn nhiều và có cảm giác giống cao su hơn so với các vật liệu giống cao su có cảm giác giống nhựa hơn. Nó đắt hơn, nhưng tùy thuộc vào nhu cầu và yêu cầu của quý khách, là một lựa chọn rất thú vị để cân nhắc
Kết luận
TPE và TPU, cả hai phát minh của những năm 1950 đều có nhiều ứng dụng và được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất, nơi yêu cầu các đặc tính giống như cao su. Gần đây, chúng đã trở thành vật liệu in 3D, như một sự thay thế tốt hơn cho PLA dẻo sẵn có trước đây. Cả TPE và TPU đều được cung cấp tại Beamler.
