Gibt es ein TPU-Photopolymerharz für den 3D-Druck?

Während der 3D-Druckmarkt schnell wächst, wächst mit ihm die Nachfrage nach besseren 3D-Druckmaterialien. Dies führt zur Entwicklung einer Vielzahl von Materialien. Alle neuen Arten von Harzen finden für spezifische Anwendungen ihren Weg auf den Markt. Früher haben wir einen Artikel darüber geschrieben Stärkste und Am härtesten Materialien zur Verfügung. Eines davon sind die flexiblen 3D-Druckharze, die oft als Elastomer oder Gummi, gummiartig oder TPU – wie Photopolymerharz bezeichnet werden.

Was ist ein TPU und gibt es ein TPU-Harz?

Es gibt viele verschiedene Arten von TPUs. Daher ist es schwierig, die Frage mit einem einfachen Ja oder Nein zu beantworten. Um ein wenig Hintergrund zu geben, ist es interessant, das technische Papier von Huntsman über TPUs zu lesen, was möglich ist hier. Um direkt in die technischen Details einzutauchen, ein thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist eine Kunststoffkategorie, die entsteht, wenn eine Polyadditionsreaktion zwischen einem Diisocyanat und einem oder mehreren Diolen stattfindet. Wie Sie sehen können, ist diese Kategorie ziemlich weit gefasst, da so viele verschiedene Arten von Diisocyanaten und Diolen verfügbar sind, was eine unendliche Menge an potenziellen TPUs ergibt. Wenn Sie sich die Unterkategorien von TPU ansehen, werden Sie feststellen, dass es drei chemische Hauptklassen von TPU gibt: Polyester, Polyether und eine kleinere Klasse, die als Polycaprolacton bekannt ist.

Polyester-TPUs sind mit polaren Kunststoffen verträglich. Bietet Wert in Form von verbesserten Eigenschaften und ausgezeichneter Kompatibilität mit Ölen und Chemikalien, ausgezeichneter Abriebfestigkeit und bietet eine gute Ausgewogenheit physikalischer Eigenschaften.

Polyether-TPUs bieten Tieftemperaturflexibilität, gute Abrieb- und Reißfestigkeit. Polyether-TPUs bieten eine hervorragende Hydrolysebeständigkeit (Abbau in Wasser) – wodurch sie für Anwendungen geeignet sind, bei denen Wasser eine Rolle spielt.

Polycaprolacton-TPUs haben die inhärente Zähigkeit und ein gutes Tieftemperaturverhalten bei relativ hoher Hydrolysebeständigkeit (Abbau in Wasser). Sie sind ein idealer Rohstoff für Hydraulik- und Pneumatikdichtungen.

Wenn Sie sich die Chemie von TPUs ansehen, können Sie auf dem Bild unten sehen, dass das TPU aus einer Kombination von Polyolen und Diisocyanat besteht, die weiche und starre Blöcke ergibt. Jede Variation der Blocklänge, Blockreihenfolge, Polyollänge, Diisocyanatlänge oder Funktionalität ergibt ein anderes TPU mit unterschiedlichen Eigenschaften, die von superweich bis extrem steif reichen.

Bild von Jäger: Ein Leitfaden zu thermoplastischen Polyurethanen (TPU)

Was ist der Unterschied zwischen einem TPU und einem Elastomerharz?

Der grundlegende Unterschied zwischen einem TPU und 3D-Druckharzen sind die Vernetzungen im Material. Ein TPU ist ein thermoplastisches Material und es sind keine chemischen Vernetzungen im Material vorhanden. Während ein Material, das für den Harz-3D-Druck verwendet wird, aushärtet, indem es chemische Vernetzungen wie ein duroplastisches Gummi bildet, ändert sich die Beschaffenheit des Materials.

Bild von Jäger: Ein Leitfaden zu thermoplastischen Polyurethanen (TPU)

Gibt es ein TPU-Photopolymerharz?

Wie Sie nach dem Lesen des technischen Hintergrunds erwarten können, sind Photopolymer-3D-Druckharze TPUs nicht ähnlich, da sie nicht geschmolzen und geformt werden können. Das bedeutet jedoch nicht, dass ein Photopolymer-3D-Druckharz nicht als Ersatz für TPUs verwendet werden kann. Für einige der Eigenschaften wird man ziemlich nahe kommen. Wenn diese Unterschiede für Ihr Projekt akzeptabel sind, kann ein Elastomer-3D-Druckharz eine gute Alternative zu einem TPU sein.