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武漢易成三維是國內(nèi)領(lǐng)先的3D打印綜合方案供應(yīng)商，始終專注于制造、教育、科研、軍工等領(lǐng)域，迄今為止已為約600所著名高校、科研院所、約10000個企業(yè)機(jī)構(gòu)提供專業(yè)的3D打印設(shè)備、服務(wù)及平臺化數(shù)字智造應(yīng)用方案。

• 為什么TPU是3D打印中如此獨特的彈性體。
• TPU的優(yōu)點，如耐化學(xué)性和耐磨性。
• 為什么TPU在汽車甚至鞋類等應(yīng)用中取得了突破性的進(jìn)展。
• 采用多射流融合或選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的3D打印TPU部件。

熱塑性聚氨酯（TPU）于1937年在德國實驗室中創(chuàng)建，現(xiàn)在是工業(yè)制造中無處不在的塑料材料之一，跨越了工業(yè)制造中的眾多技術(shù)，因為它有可能通過熱源將高延展性材料塑造成無數(shù)形狀和結(jié)構(gòu)，用于廣泛的應(yīng)用。很容易理解為什么TPU在3D打印以及其他傳統(tǒng)類型的制造中如此受歡迎，以及為什么無論使用哪種方法，它都已成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

TPU由分段共聚物組成，其化學(xué)組成是獨一無二的。這種彈性體在其成分方面表現(xiàn)出對比鮮明的并置，具有柔軟的段以及更剛性的部分。這些元素結(jié)合在一起，創(chuàng)造了TPU中的橡膠質(zhì)地，從而簡化了加工過程，并具有材料的質(zhì)量吸引力。

憑借在傳統(tǒng)制造中的深厚根基，設(shè)計師和工程師繼續(xù)依靠這種高級熱塑性塑料的特殊組合進(jìn)行注塑成型等方法。常見的模具設(shè)計可用于使用TPU創(chuàng)建零件;但是，可以考慮使用少量添加劑以獲得更好的結(jié)果，以及諸如事先干燥材料，成型和花費時間進(jìn)行后處理等過程。

武漢易成三維科技 3D打印TPU通過多射流融合（MJF）和選擇性激光燒結(jié)（SLS）技術(shù)，與其他彈性體相比具有多種優(yōu)勢。電阻是生產(chǎn)經(jīng)得起時間考驗的耐用零件的首要考慮因素。TPU具有很強(qiáng)的抗沖擊性和耐磨性，但也具有出色的耐磨性 - 這是機(jī)械零件的關(guān)鍵特性，預(yù)計這些零件在使用過程中會相互摩擦并可能開始降解。耐化學(xué)藥品、油和溶劑以及惡劣天氣和高溫的能力也使TPU成為3D打印和后續(xù)工業(yè)用途的絕佳選擇。

其他強(qiáng)大功能包括：

• 高斷裂伸長率 – 通過比較零件在應(yīng)變后的斷裂位置與其原始長度來測量的材料特性，TPU在圖表上得分。由于其彈性，TPU具有比其他3D打印材料高得多的斷裂伸長率或延展性，在關(guān)鍵應(yīng)用中特別有用，因為它既柔韌又堅韌，并且能夠處理其形狀的實質(zhì)性變形而不會斷裂。
• 優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度 – 由零件在壓裂前可以承受的拉力來定義，拉伸強(qiáng)度通過稱為兆帕斯卡（MPa）的壓力單位進(jìn)行測量。TPU具有高達(dá)60 MPa的高拉伸強(qiáng)度，加上良好的柔韌性，可用于有望承受嚴(yán)格使用的高性能零件。
• 出色的承載能力 - 這是一項重要的測量，因為它證明了3D打印材料在失效之前可以承受多少重量。對于需要高性能產(chǎn)品的應(yīng)用來說，承載能力是一個非常重要的因素，這些產(chǎn)品有望經(jīng)久耐用，包括較大的零件以及較小的機(jī)械設(shè)備，如管材、軟管和密封件。

SLS和MJF 3D打印都能夠大規(guī)模打印高度靈活的聯(lián)鎖產(chǎn)品以及工業(yè)零件，從而提供更大的設(shè)計自由度。這主要是由于一個復(fù)雜的系統(tǒng)，消除了在3D打印過程中對支撐的需求，這意味著設(shè)計師不會受到復(fù)雜支撐結(jié)構(gòu)中圖形的限制。

采用多射流融合技術(shù)的3D打印TPU

武漢易成三維提供用于3D打印的Multisint? TPU 01的Multi Jet Fusion（MJF），從而產(chǎn)生堅固耐用，具有強(qiáng)大機(jī)械性能的原型和零件。與SLS 3D打印一樣，MJF是基于粉末的;但是，它不依賴于激光熱將層熔化在一起。取而代之的是，一層又一層粉末沉積在另一層之后，一次80微米，噴墨陣列來回移動噴射出熔融劑以將粉末顆粒融合在一起，細(xì)節(jié)劑可確保良好的細(xì)節(jié)和光滑的表面紋理。

由于使用MJF 3D打印通過熱熱將各層快速熔化在一起，因此所得部件是穩(wěn)定且定義明確的。獨立的冷卻系統(tǒng)還有助于消除零件翹曲、收縮或整體故障等挑戰(zhàn)。

設(shè)計指南

對于此材質(zhì)，3D 模型必須在以下最小和最大邊界框尺寸范圍內(nèi)：

• 邊界框最小值
• 至少 1 個超過 19mm 的現(xiàn)有尺寸
• 最大邊界框
• 450 ×450 ×4500mm

這種3D打印材料有灰色，自然的表面處理。聯(lián)系武漢易成三維進(jìn)一步探索 TPU 的設(shè)計指南。

采用選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的3D打印TPU

SLS 3D打印技術(shù)具有強(qiáng)大的功能和速度，使Shapeways能夠3D打印高精度的TPU零件，這些零件具有詳細(xì)的光滑表面。除了SLA 3D打印之外，SLS是最古老的3D打印技術(shù)之一，是粉末床融合的一個子類別，并且嚴(yán)重依賴快速原型和高功能終端部件。

當(dāng)少量粉末分散到SLS打印床上時，該過程開始啟動。高功率激光將3D設(shè)計的形狀追蹤到粉末中，因為每一層都是3D打印的，并在低于熔點的高溫下融合在一起。

設(shè)計指南

對于此材質(zhì)，3D 模型必須在以下最小和最大邊界框尺寸范圍內(nèi)：

• 邊界框最小值
• 15 x 15 x 0.7 毫米
• X + Y + Z ≥ 15.0 毫米
• 最大邊界框
• 400 x 400 x 500 毫米

這種3D打印材料有白色可供選擇，具有標(biāo)準(zhǔn)啞光表面。聯(lián)系武漢易成三維科技進(jìn)一步探索使用 SLS 技術(shù)的 3D 打印 TPU 的設(shè)計指南。