热塑性聚氨酯 (TPU)：用途广泛，适合多种 3D 打印应用

魔猴君  知识堂   285天前

热塑性聚氨酯(TPU)于 1937 年在德国实验室创建，现已成为工业制造中广泛使用的塑料材料之一。考虑到热塑性塑料和橡胶在各种必要应用中的吸引力组合，很容易理解为什么 TPU 在 3D 打印以及注塑成型等其他传统制造类型中如此受欢迎。TPU 的多功能性源于构成其嵌段聚合物的硬链段和软链段的组合，这符合当今制造商转向 3D 打印的最常见原因：多功能性和定制化。

3D打印TPU优势：

魔猴网提供灰白色 TPU，用于使用 EOS 3D 打印机进行选择性激光烧结 (SLS)，以及来自巴斯夫的Ultrasint TPU01材料，采用灰色，使用 Multi Jet Fusion 3D 打印机。与其他弹性体相比，这些材料具有多种优点，包括：

卓越的抗拉强度： 抗拉强度由零件在断裂前可以承受的应变来定义，通过称为兆帕 (MPa) 的压力单位来测量。TPU 具有高达 60 MPa 的高拉伸强度，加上良好的柔韧性，可用于必须经受严格使用的高性能部件。

断裂伸长率：通过比较零件在拉紧后断裂的位置与其原始长度来测试该材料特性。TPU 由于其弹性而以高断裂伸长率而闻名，这使得它在关键应用中特别有用，因为它也非常坚韧。

出色的承载能力：这是一个重要的衡量标准，因为它证明了 3D 打印材料可以承受多少重量——对于需要持久耐用的高性能产品（包括管道、软管和密封件等机械设备）的应用来说，这一因素可能极其重要。

耐受性： TPU 由于其天然的耐受性而能够承受许多不同的因素，这就是为什么它被认为是一种多用途的 3D 打印材料。这包括耐化学品、耐油和油脂、耐恶劣天气、耐热和耐磨损。

热塑性聚氨酯的典型应用

汽车

虽然汽车行业几十年来一直在原型设计以及车辆内部和外部的功能部件中使用 3D 打印，但 TPU 允许设计注重驾驶员舒适度的组件，例如定制头枕和座椅。TPU 的纹理范围可以从柔软奢华到坚硬实用，具体取决于车辆的内饰部件。汽车应用也有多种不同的饰面可供选择。

消费配件  

3D 打印行业因在配件领域为消费者提供更多选择而闻名，这主要是由于扩大的设计自由度和定制能力所带来的巨大潜力。对于智能手机外壳等商品尤其如此，客户可以完全个性化商品，为几乎无法缺少的商品添加令人兴奋和独特的触感。TPU 也是为日常使用的高功能物品（如橡胶垫和手柄等产品）增加质量和定制的绝佳选择。

鞋类

3D 打印在鞋类行业的多个层面产生了巨大影响。在工作室或家中工作的设计师可以根据需要制作新颖的环保设计，并将其发送到 Shapeways 进行 3D 打印服务。大公司正在使用 TPU 等材料来最大限度地设计出史诗般、具有未来感的跑鞋，其一系列功能旨在推动运动员和日常穿着者在舒适度和耐力方面取得进步。

鞋子还具有令人难以置信的个性化贴合潜力，首先是可以 3D 打印的鞋垫，以提供更好的支撑和平衡的步态，以及可以根据需要轻松贴合和调整尺寸的矫形器。通过 3D 打印的快速生产，可以制造出更耐用、更灵活、重量更轻的鞋类产品。

医疗设备

TPU 是 3D 打印产生巨大影响的另一个领域，它支持生产众多具有复杂、轻质几何形状的医疗设备，而这在以前的传统制造中是不可能实现的。支架、假肢和植入物等产品可以通过 3D 打印，为患者提供安全、定制的设备，这些设备能够承受长期的日常使用，而不会引起皮肤刺激。

机器人技术

TPU 还适用于机器人技术，尤其是较软的应用，这些应用可能需要极其灵活的部件，例如连接器、执行器以及模拟手指、手臂和柔性夹具，以便在制造生产线或个人层面执行任务。这种材料还可用于移动机器人以及可能自行执行 3D 打印活动的轮胎和其他配件。

运动用品

由于运动装备的保护性质，TPU 3D 打印技术能够在帮助防止运动员受伤方面发挥非常重要的作用。3D 打印的防护装备使用网格结构来增强内部强度，可能包括头盔、防护装置等，所有这些都可以根据运动员的舒适性和安全性进行大量定制。