在注塑加工中，我們會用到各種材料，以滿足不同的產(chǎn)品性能要求，在模具設(shè)計時，也要考慮不同材料的性能，以滿足產(chǎn)品尺寸公差要求。這其中，TPU是一種比較特別的材料，但同時它的應用也越來越廣泛，今天我們就來看看這種材料的特性。

關(guān)于 TPU

熱塑性聚氨酯或TPU被稱為橡膠和塑料之間的橋梁。該材料看起來像橡膠，這意味著它非常靈活、耐用且觸感光滑。所有這些特性和化合物的多功能性使 TPU 廣泛應用于涂料、零部件和消費品等許多行業(yè)。它常用于3D打印。  

屬性

拉伸強度：5076磅/平方英寸

權(quán)限伸長率：750%

* 通用TPU 樹脂（邵氏 70A）的值

描述

TPU材料是一類熱塑性彈性體，具有良好的耐磨損、耐油潤滑等抵抗壓力的特性。它是由軟段和硬段連接在一起的鏈狀結(jié)構(gòu)組成的。

TPU有彈性嗎？

這些段的數(shù)量和特性可能不同，導致TPU的材料硬度也會不同，從軟的（邵氏 30A ）到非常硬的（邵氏100A ），因此該材料既可用作軟工程塑料，也可作為韌性橡膠使用。

TPU的特性是否強大？

TPU作為一種添加劑被廣泛用于強化其他材料。例如， TPU 和聚碳酸酯或ABS的復合材料，雖然純 TPU 的抗拉強度約為5076psi （邵氏70A ），但這種材料將彎曲模量改進到最高達到 150000psi。

除了硬度，TPU還可以用不同的基礎(chǔ)材料成分制造。有三個亞組：聚酯、聚醚和聚己內(nèi)酯：

• 聚酯TPU ，通常被推薦用于制造易磨損的零件。這類材料具有很好的耐化學性和耐潤滑油性，性能穩(wěn)定，在混合材料中有著廣泛的應用。
• 聚醚TPU 適用于水下應用。其特點包括具有優(yōu)良的抗水解性，可以抵抗微生物和撕裂壓力，在低溫下仍然能夠保持柔韌性。
• 聚己內(nèi)酯TPU 結(jié)合了耐用性和韌性，以及優(yōu)異的耐寒性和抗水解性能，成功被應用于密封件領(lǐng)域。

此外，TPU還可以與特定試劑或不同比例的化合物混合，以獲得一定的外觀和特性效果，如阻燃性、生物相容性、透光性等。

優(yōu)點

• 高耐磨、耐油、耐輻射性
• 高彈性
• 強度大
• 優(yōu)良的觸覺特性
• 容易上色
• 化合物和性能眾多
• 可消毒

缺點

• 所有方法都需要特殊的制造條件
• 有些等級的生命周期較短
• 與某些類似物（如PVC ）相比，材料成本更高
• 加工前需要控制水量
• 透明TPU 會不可逆轉(zhuǎn)地發(fā)黃

為什么透明TPU會變黃？

當暴露在熱、光和一些化學環(huán)境中時，由于化學反應，透明硅膠和TPU 物品會隨著時間的推移變黃。不幸的是，這種老化過程在此類材料中非常常見，一旦變色，就無法再次 “ 恢復原來顏色 ”。

常見應用

• 汽車零件和傳動帶
• 軟管
• 密封件
• 食品加工工具
• 醫(yī)用管和設(shè)備
• 外殼
• 體育用品和鞋類

TPU是否含有乳膠？

許多與皮膚接觸的物品，包括衣服或運動用品，都含有乳膠—— 一種天然橡膠。它可能會引起過敏和皮膚刺激（也稱為過敏反應），這使得一些人質(zhì)疑 TPU是否也可能含有乳膠。

TPU是一種熱塑性聚氨酯，不含巰基苯并噻唑、硫脲和氨基甲酸酯（可在乳膠中發(fā)現(xiàn)并引起皮膚刺激）或乳膠蛋白（皮膚從乳膠中吸收）等成分。 TPU 橡膠是一種人工合成橡膠，所以與乳膠無關(guān)。不過，如果你對某些特定 TPU 混合物中使用的合成化合物敏感，它仍然可能會導致過敏反應。

TPU是否可生物降解？

大多數(shù)熱塑性聚氨酯組合物不可生物降解。然而，現(xiàn)代化學公司提供的分子鏈中含有有機塊的混合物，可在土壤里經(jīng)過3 到 5年的時間被降解。盡管這類化合物通常被稱為可生物降解的 TPU，以區(qū)別于普通的TPU （不可生物降解）。

什么是TPU 3D打??？

TPU可以通過多種技術(shù)3D 打印，來達到特定的性能。  FDM 打印機可以熔融和擠出 TPU 長絲，制造出柔性部件，如外殼，密封件，手套等。由于 TPU 材料的柔韌性，在打印時可能會造成一些困難，如堵塞噴嘴和變形。然而，如果有正確的校準和設(shè)置，就會帶來無數(shù)的可能性。

TPU的打印溫度是多少？

一般來說，TPU長絲在約 245 o+ C（ 473 °F ）的高溫下打印。根據(jù)混合物的邵氏硬度和是否有任何添加劑， TPU 長絲打印可能需要不同的設(shè)置。

TPU與TPE的3D打印對比

TPU實際上只是一種較硬的TPE（熱塑性彈性體）。不過，對于 FDM 3D 打印來說，有一些不同。TPE 具有極高的彈性，這使得它更難打印 --至少在一些常見的擠出機上的表現(xiàn)。

除了硬度較高，更容易加工外，TPU還具有更好的耐磨性和耐低溫性，其收縮率也比較軟的 TPE小得多。雖然這兩種通常被應用于很不同的行業(yè)。

TPU的3D打印還有其他哪些方法？

SLS打印機也可使用TPU 基粉末燒結(jié)制造柔性零件。燒結(jié)打印的彈性伸長率為 350% ，使用壽命長。與 FDM技術(shù)相比 , 有更大的尺寸和結(jié)構(gòu)可能性，如3D 打印保險杠、玩具、封條和鞋類部件等。

TPU的CNC加工

硬質(zhì)等級的TPU聚酰胺可以很容易地使用普通金屬和木工工具進行加工。沖孔和螺紋切割也適用于這種材料，但在設(shè)計中應考慮 0.1毫米的預鉆孔間隙。在使用較軟的材料時，還應考慮材料的柔韌性和彈性，這需要使用快速鋼切削工具，冷卻系統(tǒng)和刨花清除。

注塑TPU

如果通過正確的注塑成型工藝加工，TPU能夠表現(xiàn)出高性能的特性。這種材料是非研磨性的，因此無需在工具上涂上特殊涂層。一些制造商建議也對有缺陷的零件進行預干燥和后處理。對于 TPU的注塑，重要因素是模具和噴嘴的溫度、壓力和塑化能量。如果注塑工藝或物體設(shè)計與材料不匹配，可能會導致零件損壞和收縮。盡管注塑需要特殊的條件，但 TPU 部件在各個行業(yè)都非常受歡迎，可以用傳統(tǒng)的熱塑性塑料制造設(shè)備進行加工。

【譯自：https://zh.treatstock.com/material/tpu 】