Kumin 3D-tulostus: termoplastisen polyuretaanin yleisimmät käyttökohteet
Kumi on tuttu materiaali joustavuutensa ja sitkeytensä ansiosta. Sitä käytetään usein tiivisteissä, vaimennusosissa ja suojakomponenteissa, puhumattakaan jalkineista ja urheiluvälineistä.
Materflow 3D-tulostaa erilaisia osia ja esineitä termoplastisesta polyuretaanista, joka on eräänlainen termoplastinen elastomeeri. Se käyttäytyy monessa suhteessa samalla tavalla kuin perinteiset kumit, mukaan lukien joustavuus, vetolujuus ja kulutuskestävyys.. Esittelemme termoplastisen polyuretaanin yleisimpiä käyttökohteista tässä artikkelissa. Katso artikkelin lopusta myös yhteenveto, missä tilanteissa kumiosien 3D-tulostaminen kannattaa.
Termoplastinen polyuretaani on erittäin sitkeää ja joustavaa
TPU on erityisen joustava ja sitkeä, jopa muihin kumeihin verrattuna, ja sillä on erinomainen vetolujuus. Se venyy jopa 300% ennen rikkoutumista. TPU:ta voidaan käyttää erittäin monimutkaisten esineiden valmistamiseen, jotka silti säilyttävät sitkeytensä ja joustavuutensa. Siksi TPU on sopii mm. tiivisteisiin ja suojaukseen. TPU:lla on myös erinomainen kulutuskestävyys ja se kestää hyvin altistumista nesteille, rasvoille ja öljyille.
Lisäksi TPU:ta käytetään usein suojakuorien tai -kotelojen luomiseen tuotteille, jotka on valmistettu muista materiaaleista. Esimerkiksi se on yleisesti käytetty tuottamaan kestäviä suojakoteloita elektroniikalle, kuten tableteille, tarjoten kestävän, joustavan kerroksen, joka parantaa otetta ja suojaa alla olevaa laitetta vaurioilta. Tällaisissa sovelluksissa TPU tarjoaa tehokkaan ratkaisun erilaisten osien ja komponenttien käyttöiän ja käytettävyyden parantamiseksi.
TPU:n yleisimmät käyttökohteet teollisuudessa
- Tiivisteitä
- Osia, joilla vaimennetaan tärinää
- Grippilevyjä
- Näytöntiivisteitä
- Renkaita
- Kiinnityshihnoja
- Tulppia
- Holkkeja erilaisiin kiinnityksiin
- Adaptereita eri kokoisten putkien yhdistämiseen
- Suojakappaleita
- Saranasuojia
- Sähkölaitteiden liittimien pinnat (eristeet)
- Kengänpohjat, ortopediset sovellukset, kokonaiset kengät.
Teollisuudessa elastomeereille on monia käyttötarkoituksia. Yleisimmin niitä käytetään siellä, missä tarvitaan joustavuutta ja sitkeyttä. Esimerkiksi eriteisiin TPU on oivallinen materiaali. TPU:ta voi käyttää myös tärinän vaimentamiseen kohteissa, joissa esimerkiksi moottori aiheuttaa värinää, jolta toisia osia on syytä suojata.
Myös erilaiset tulpat, holkit ja adapterit ovat tyypillisiä käyttökohteita teollisuudessa. TPU sulkee joustavuutensa vuoksi tehokkaasti vaikkapa putken pään tai yhdistää kaksi erikokoista putkea toisiinsa ilmatiiviisti. Joskus TPU:ta käytetään myös korvaamaan silikoniosia.
Kumimaisten materiaalien 3D-tulostus – miksi valita 3D-tulostus valmistusmenetelmäksi?
Sekä ruiskuvalaminen että tyhjiövalu ovat yleisiä tekniikoita TPU-osien tuotannossa, joista kummallakin on omat etunsa sovelluksen luonteen mukaan. Perinteiset valmistusmenetelmät vaativat muottien käytön, mikä vaatii prosessin, joka ei ole vain kallis, vaan myös aikaa vievä suunnittelu- ja valmistusvaiheiden takia. Lisäksi, jos osaan tarvitsee tehdä muutoksia, muotti täytyy uusia kokonaan, mikä lisää aikaa ja kustannuksia.
3D-tulostettaessa muotin valmistukselta työvaiheena vältytäään. 3D-tulostukseen tarvitaan vain suunniteluohjelmalla laadittu malli kappaleesta. Jos huomataan, että malliin tarvitaan muutoksia, ne voidaan tehdä helposti mallitiedostoon ennen seuraavan erän tulostamista. 3D-tulostus sopiikin erityisen hyvin valmistusmenetelmäksi prototyypeille, kun sopivan osan yksityiskohtia vielä testataan ja kehitetään.
Tulostettavan osan koosta riippuen kerralla saadaan tulostettua jopa kymmeniä tai satoja valmiita osia. Suurin mahdollinen tulostettava TPU kappale on noin 30x20x30 senttimetriä. 3D-tulostamalla onnistuu siis myös pienimuotoinen sarjatuotanto verrattain nopeasti ja kustannustehokaasti.
3D-Tulostuksen kennorakenteet – Uusia mahdollisuuksia ominaisuuksien säätelyyn
Yksi 3D-tulostuksen mullistavista eduista on mahdollisuus luoda monimutkaisia kennorakenteita, jotka eivät olisi mahdollisia perinteisillä valmistusmenetelmillä. Kennorakenteet ovat rakenteita, jotka sisältävät toistuvia soluja tai ”kennoja”, ja niitä voidaan käyttää materiaalin ominaisuuksien, kuten jäykkyyden, kestävyyden tai joustavuuden säätelyyn.
Kun 3D-tulostetaan termoplastista polyuretaania (TPU), kennorakenteiden avulla voidaan hallita kumimaisen materiaalin käyttäytymistä tarkasti. Esimerkiksi, suuremmat kennorakenteet voivat lisätä materiaalin joustavuutta, kun taas tiheämmät kennorakenteet voivat tehdä siitä jäykemmän. Kennorakenteiden avulla voidaan myös vähentää kappaleen painoa alentaen samalla myös valmistuskustannuksia, säilyttäen samalla sen lujuus ja kestävyys.
Tämä mahdollistaa uudenlaisia sovelluksia ja suunnitteluratkaisuja monilla teollisuudenaloilla. Esimerkiksi, autojen osat, urheiluvälineet, tai lääkinnälliset laitteet voidaan räätälöidä tarkasti tiettyä käyttötarkoitusta varten. Kennorakenteiden avulla 3D-tulostus tarjoaa ainutlaatuisen työkalun, jolla luodaan innovatiivisia tuotteita, jotka yhdistävät kestävyyden, keveyden ja joustavuuden optimaalisella tavalla.
Miten voimme auttaa? Ota yhteyttä asiantuntijoihimme!
