Quelle est la différence entre le TPE et le TPU dans l’impression 3D?

3d printing TPU BASF

Le caoutchouc ou les matériaux aux propriétés caoutchouteuses sont largement utilisés pour une large gamme d’applications où les propriétés élastiques du caoutchouc sont requises. Étant donné que l’impression 3D avec du caoutchouc n’a pas longtemps été considérée comme possible (le caoutchouc est un matériau thermodurcissable), les fabricants ont commencé à chercher une alternative à l’impression 3D sur du caoutchouc. Le premier est venu de matériaux PLA flexibles.

Aujourd’hui, l’impression 3D avec TPE et TPU devient de plus en plus populaire en raison de ses grandes propriétés. Mais quelle est la différence entre le TPE et le TPU ?

Le TPE et le TPU sont des élastomères thermoplastiques ou des matériaux similaires au caoutchouc. Ils existent depuis les années 1950. Le TPE et le TPU sont utilisés pour fabriquer des étuis, des housses, des panneaux, des semelles en caoutchouc pour les chaussures, etc. Récemment, les deux matériaux sont devenus disponibles en tant que matériaux imprimables en 3D pour l’industrie de la fabrication additive.

Alors, quelle est la différence entre les deux matériaux ? Comment décidez-vous de l’impression 3D en TPU ou TPE ? Quelle est la différence avec d’autres types de matériaux caoutchouteux, tels que le PLA flexible ? Le TPU et le TPE sont une bonne alternative à l’impression 3D par rapport au caoutchouc ?

Différence entre TPE et TPU

Avant que le TPE et le TPU imprimables en 3D ne soient disponibles, le marché a examiné les PLA souples ou flexibles pour imiter les qualités de caoutchouc. Mais ceux-ci sont de qualité inférieure en termes d’usure et de propriétés élastiques que le TPE et le TPU. Pour les applications industrielles, il ne fait aucun doute que l’impression 3D avec TPE ou TPU offre de bien meilleurs résultats que PLA. C’est la raison primcipale pour laquelle Beamler ne propose pas ces élastiques PLA.

Quand choisir l’impression 3D avec TPU plutôt que TPE et vice-versa ? Nous avons déjà vu que le TPU est un type de TPE. Pour cette raison, il est sûr de dire que le TPE est plus courant que le TPU, car il est disponible en tant que matériau d’impression 3D depuis plus longtemps. Le TPU est une variante plus récente des élastomères thermoplastiques imprimables en 3D. Lors de l’impression 3D avec TPU, la pièce peut être plus ferme que celle produite avec TPE.

Par conséquent, la vraie différence n’est pas dans le nom, mais dans les degrés de dureté disponibles. Par conséquent, le choix entre TPU et TPE dépend exclusivement de la dureté requise par la pièce imprimée en 3D.

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TPE

Tout d’abord, qu’est-ce que le TPE et à quoi sert une abréviation ? TPE signifie élastomère thermoplastique, un caoutchouc thermoplastique aux propriétés thermoplastiques et élastomères, essentiellement une combinaison de caoutchouc et de plastique.
Applications du TPE

 

Applications du TPE

Le TPE est utilisé dans les industries automobile et médicale. Mais le TPE peut également être trouvé dans l’électronique comme gaine de câble et autour de certains câbles de casque ou toute autre application où des qualités de caoutchouc sont requises.

Impression 3D avec TPE

Les matériaux TPE sont disponibles sous forme de filaments pour FDM et de poudre pour une utilisation dans les machines SLS. EOS, CRP Technology, Roboze et Sintirit proposent tous les matériaux TPE pour l’impression 3D et sont disponibles via la plateforme Beamler.

EOS a déjà lancé son matériau TPE pour SLS en 2013 sous le nom de PrimePart ST (PEBA 2301).

La technologie CRP propose la poudre TPE SLS sous le nom : Windform® RL.

Sintirit a également de la poudre de TPE dans son portefeuille.

Si vous recherchez un filament TPE : Roboze a un filament TPE dans sa gamme appelé FLEX, à utiliser dans leurs imprimantes Roboze FDM.

Ce sont toutes d’excellentes options pour les ingénieurs intéressés par l’impression 3D avec TPE grâce à la qualité extraordinaire des pièces imprimées.

TPE-Windform by CRPtech

TPE Windform by CRPtech

TPU

TPU signifie polyuréthane thermoplastique et est une forme de TPE ou d’élastomère thermoplastique.

Le TPU a été inventé par BF Goodrich en 1959 (opère désormais sous le nom de Lubrizol Advanced Materials). Il s’agit d’un élastomère thermoplastique appartenant à la classe des matières plastiques polyuréthanes. La dureté du TPU peut être personnalisée, donnant naissance à des matériaux allant du souple (semblable à du caoutchouc) au dur (plastique rigide). Le TPU est disponible en différentes couleurs et transparent. La surface peut être lisse ou rugueuse pour assurer l’adhérence.

Applications TPU

Le TPU peut être trouvé dans de nombreuses applications : tableaux de bord automobiles, articles de sport, dispositifs médicaux, semelles de chaussures, canots pneumatiques, étuis pour téléphones portables et le TPU est en plastique autour des fils et câbles.

Impression 3D avec TPU

TPU est disponible en tant que filaments pour une utilisation dans les machines FDM. TPU est un thermoplastique et convient aux processus d’extrusion de matériaux : le matériau peut être fondu, refroidi et durci.

Le filament TPU pour les machines FDM est offert par Stratasys sous le nom de FDM TPU 92A . Ce matériau a été introduit en novembre 2018.

Mais l’impression 3D avec des poudres TPU peut également se faire à travers des machines SLS.
Polonais fabricant de matériaux offre des poudres TPU par le nom de marque FLEXA .

3D printing TPU-92A-FDM Stratasys

TPU 92A FDM par Stratasys

La société allemande de produits chimiques et de matériaux BASF dispose d’un large portefeuille de matériaux, parmi lesquels une sélection de TPU, de marque sous le nom d’Ellatollan, mais ce n’est que récemment que l’on a commencé à offrir des matériaux TPU pour la fabrication additive.

BASF est un nouveau joueur ambitieux sur le terrain. BASF a emménagé dans AM en 2017 dans le but de construire un portefeuille de matériaux de haute qualité pour la fabrication additive. Ils ont créé une filiale, BASF 3D Printing Solutions GmbH, dédiée à la fabrication additive qui se concentrera dans un premier temps sur les secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale et des biens de consommation. BASF devient rapidement une référence en fournissant des matériaux exceptionnels pour l’impression 3D avec TPU.

Leur portfolio à croissance rapide pour AM comprend : les filaments (Ultrafuse et Innofil3D) et les poudres (Ultrasint et Adsint) et les photopolymères et les encres avancées (Ultracur3D).

Leur portefeuille de fabrication additive comprend deux poudres de TPU. L’un, Adsint TPU 90 flex, conçu pour la technologie SLS (Selective Laser Sintering), l’autre UtrasintTM TPU01 pour les imprimantes HP Multi Jet Fusion. Les matériaux ont été développés par Advanc3D Materials, une société acquise par BASF en 2018.

Adsint TPU 90 flex (polyuréthane thermoplastique) est une poudre développée pour la technologie d’impression SLS. Les pièces moulées avec Adsint TPU 90 flex ont un allongement élevé, d’excellentes propriétés physiques, une élasticité similaire au caoutchouc et une bonne résistance à l’abrasion et aux produits chimiques. Les applications typiques sont les systèmes durs et souples, les chaussures de sport, les modèles orthopédiques, les tuyaux et les tubes, les joints et les roues. Selon BASF,  Adsint TPU 90 flex a été testé sur les imprimantes SLS les plus courantes et peut être utilisé sur des machines de toutes tailles.


UltrasintTM TPU01 est le deuxième matériau TPU du portfolio de matériaux de fabrication additive de BASF. Ce matériau peut être utilisé avec l’imprimante HP Multi Jet Fusion.

Nouveau joueur sur la scène : impression en silicone

TPE et TPU sont des matériaux plastiques de type caoutchouc, et déjà de meilleure qualité que le PLA de type caoutchouc. Mais qu’en est-il du caoutchouc lui-même ? L’impression avec du caoutchouc lui-même a été longtemps pensé impossible, car il est un matériau thermodurcissable, mais récemment l’impression 3D en silicone, un matériau de type caoutchouc est devenu disponible. Lire l’article  » L’impression 3D avec silicone est-elle possible ?  » pour en savoir plus.


L’impression en silicone, par rapport à l’impression avec TPU et TPE, a de bien meilleures qualités élastiques et se sent plus comme le caoutchouc, que les matériaux comme le caoutchouc qui se sentent plus comme le plastique. Il est plus cher, mais en fonction de vos besoins et exigences est une option très intéressante à considérer.

Conclusion

Le TPE et le TPU, deux inventions des années 1950, ont un large éventail d’applications et sont largement utilisés dans l’industrie manufacturière, où des propriétés similaires au caoutchouc sont requises. Ils sont récemment devenus disponibles en tant que matériaux d’impression 3D, comme une meilleure alternative aux PLA flexibles, précédemment disponibles. TPE et TPU sont proposés à Beamler.

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