Qual é a diferença entre TPE e TPU na impressão 3D?

3d printing TPU BASF

A Borracha ou materiais com propriedades semelhantes à borracha são amplamente utilizados em uma grande variedade de aplicações onde as propriedades elásticas da borracha são necessárias. Como a impressão 3D com borracha não era considerada possível (a borracha é um material termo endurecido), os fabricantes começaram a procurar por uma alternativa à impressão 3D com borracha. A primeira veio por meio de materiais de PLA flexíveis.

Atualmente, a impressão 3D com TPE e TPU está crescendo em popularidade devido às suas excelentes propriedades. Mas qual é a diferença entre TPE e TPU?

O TPE e TPU são elastômeros termoplásticos ou materiais semelhantes à borracha. Eles existem desde 1950. Os TPEs e TPUs são utilizados na produção de caixas, tampas, painéis, solas semelhantes a borracha para calçados, etc. Recentemente, ambos os materiais tornaram-se disponíveis como materiais para a impressão 3D na indústria de produção de aditivos.

Então, qual é a diferença entre os dois materiais? Como você decide pela impressão 3D em TPU ou TPE? Qual é a diferença para outros tipos de materiais semelhantes à borracha, como o PLA flexível? O TPU e TPE são uma boa alternativa de impressão 3D para borracha?

Diferença entre o TPE e o TPU

Antes do TPE e TPU imprimíveis em 3D estarem disponíveis, o mercado já olhava para os PLAs flexíveis ou macios para imitar as qualidades da borracha. Mas como estes são de qualidade inferior em termos de propriedades elásticas e de desgaste do que o TPE e TPU. Para aplicações industriais, não há dúvida de que a impressão 3D com o TPE ou TPU oferece resultados muito melhores do que com PLA. Essa é a principal razão pela qual Beamler não oferece esses PLAs elásticos.

Quando escolher a impressão 3D com TPU em vez de TPE e vice-versa? Já vimos que TPU é um tipo de TPE. Por esse motivo, é seguro dizer que o TPE é mais comum do que o TPU, uma vez que está disponível como material de impressão 3D há mais tempo. O TPU é uma variante mais recente de elastômeros termoplásticos imprimíveis em 3D. Ao imprimir em 3D com TPU, você pode esperar que sua peça seja mais firme do que as fabricadas com TPE.

Portanto, a diferença real não está no nome, mas sim nos graus de dureza disponíveis. Portanto, a sua escolha entre o TPU e TPE depende puramente da dureza a qual a sua peça impressa em 3D requer.

TPE

Primeiro, o que é TPE e o que é uma abreviatura de? TPE significa elastômero termoplástico. É uma borracha termoplástica, com propriedades termoplásticas e elastoméricas, basicamente uma combinação de borracha e plástico.

Aplicações do TPE

O TPE é utilizado nas indústrias automotiva e médica. Mas o TPE também pode ser encontrado na eletrônica, como na capa do cabo e em torno de alguns cabos de fone de ouvido ou em qualquer outra aplicação onde as qualidades semelhantes à borracha são necessárias.

Impressão 3D com TPE

Os materiais de TPE estão disponíveis como filamentos para FDM e em pó para uso em máquinas de SLS. A EOS, CRP Technology, Roboze e Sintirit oferecem material de TPE para a impressão 3D e estão disponíveis através da plataforma Beamler.

A EOS já lançou o seu material TPE para SLS em 2013 com o nome de PrimePart ST (PEBA 2301).

A Tecnologia CRP oferece o pó TPE-SLS com o nome: Windform® RL.

A Sintirit também tem pó de TPE em seu portfólio.

Se você estiver procurando por filamento TPE: a Roboze tem um filamento TPE em seu portfólio chamado FLEX, para o uso em suas impressoras Roboze FDM.

Todos eles são ótimas opções para engenheiros interessados em impressão 3D com TPE devido à excelente qualidade das peças impressas.

TPE-Windform by CRPtech

TPE Windform da CRPtech

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TPU

Depois, TPU significa poliuretano termoplástico e é uma forma de TPE ou elastômero termoplástico.

TPU foi inventado por BF Goodrich em 1959 (agora operando com o nome de Lubrizol Advanced Materials). Ele é um elastômero termoplástico pertencente à classe de plásticos poliuretano. A dureza do TPU pode ser personalizada, resultando em material que varia de macio (como borracha) a duro (plástico rígido). O TPU vem em cores diferentes e transparentes. A superfície pode ser lisa ou áspera para dar aderência à peça

Aplicações do TPU

O TPU pode ser encontrado em muitas aplicações: nos painéis de instrumentos automotivos, artigos esportivos, dispositivos médicos, solas de calçados, jangadas infláveis de borracha, capas de telefones celulares e TPU é o plástico em torno de fios e cabos.

Impressão 3D com TPU

O TPU está disponível em filamentos para o uso em máquinas de FDM. O TPU é um termoplástico adequado para os processos de extrusão de materiais: o material pode ser fundido, resfriado e endurecido.

O filamento TPU para máquinas FDM é oferecido pela Stratasys como FDM TPU 92A . Este material foi lançado em novembro de 2018.
Mas a impressão 3D com pós-TPU também pode ser feita por meio de máquinas de SLS.

O fabricante de material polonês oferece pós TPU com a marca FLEXA .

3D printing TPU-92A-FDM Stratasys
TPU 92A FDM da Stratasys

A empresa alemã de produtos químicos e materiais BASF tem um grande portfólio de materiais, entre os quais uma seleção de TPUs, com a marca Ellatollan, mas só recentemente começou a oferecer materiais TPU para a produção de aditivos.

A BASF é um ambicioso novo player no campo. A BASF mudou-se para a AM em 2017 com o objetivo de construir um portfólio de materiais de alta qualidade para produção de aditivos. Eles criaram uma subsidiária, a BASF 3D Printing Solutions GmbH, dedicada à produção de aditivos a qual inicialmente se concentrará nos setores automotivo, aeroespacial e de bens de consumo. A BASF está se tornando rapidamente uma referência ao fornecer materiais excelentes para impressão 3D com TPU.

O seu portfólio de materiais para AM está crescendo rápido e inclui: filamentos (Ultrafuse e Innofil3D) e pós (Ultrasint e Adsint) e foto polímeros e tintas avançadas (Ultracur3D).

O seu portfólio de produção de aditivos possui dois pós de TPU. Um deles, o Adsint TPU 90 flex, foi desenvolvido para tecnologia de Sinterização Seletiva a Laser (SLS) e o outro, UtrasintTM TPU01, para as impressoras HP Multi Jet Fusion. Os materiais foram desenvolvidos pela Advanc3D Materials, empresa adquirida pela BASF em 2018.

O Adsint TPU 90 flex (poliuretano termoplástico) é um pó desenvolvido para a tecnologia de impressão SLS. As peças impressas com Adsint TPU 90 flex têm alto alongamento, excelentes propriedades físicas, elasticidade semelhante a da borracha e uma boa resistência química e abrasiva. As aplicações típicas são deste componente são em sistemas hard-soft, tais como em calçados esportivos, modelos ortopédicos, mangueiras e tubos, vedações e rodas. A BASF afirma que o Adsint TPU 90 flex foi testado na maioria das impressoras SLS comuns e pode ser usado em máquinas de todos os tamanhos.

O UtrasintTM TPU01 é o segundo material de TPU no portfólio de materiais de produção de aditivos da BASF. Este material é adequado para uso na impressora Multi Jet Fusion.

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Novidade: Impressão em Silicone

O TPE e o TPU são materiais plásticos semelhantes à borracha e, já de melhor qualidade, o PLA semelhante à borracha. Mas e a borracha em si? A impressão com borracha em si foi considerada por muito tempo impossível, porque é um material termo fixo, mas recentemente a 3D impressão 3D em silicone, um material do tipo borracha, tornou-se disponível. Leia o artigo A impressão 3D com silicone é possível? para aprender mais sobre isso.

A impressão em silicone, em comparação com a impressão com o TPU e TPE, tem qualidades elásticas muito melhores e é mais parecida com a borracha do que os materiais parecidos com a borracha que parecem mais com o plástico. Ela é mais cara, mas dependendo de suas necessidades e requisitos, uma opção muito interessante para se levar em consideração.

Conclusão

O TPE e TPU, ambas invenções da década de 1950, os quais têm uma ampla gama de aplicações e são amplamente utilizados na indústria de produção de ativos, onde as propriedades semelhantes às da borracha são muito necessárias. Recentemente, eles se tornaram disponíveis como materiais de impressão 3D, como uma alternativa melhor aos PLAs flexíveis que estavam anteriormente disponíveis. Ambos os TPEs e TPUs são oferecidos na Beamler.

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