Le TPE et le TPU sont largement utilisés dans l'impression 3D pour leur élasticité semblable à celle du caoutchouc, leur flexibilité et leur absorption des chocs. Cependant, leurs différences structurelles entraînent des caractéristiques de performance et des comportements d'impression distincts.
Le TPE est un mélange de polymères qui combine l'élasticité du caoutchouc avec la facilité de traitement du plastique. Il est doux au toucher et très élastique, ce qui le rend idéal pour les applications nécessitant du confort, de l'adhérence ou un amorti. Des exemples incluent les poignées ergonomiques, les étuis de téléphone souples et les équipements de protection sportive.
Le TPU, un type spécialisé de TPE, est connu pour sa ténacité exceptionnelle, sa résistance à l'abrasion et son élasticité. Sa dureté peut être ajustée, allant d'une souplesse semblable à celle du caoutchouc à une rigidité semblable à celle du plastique semi-rigide. Le TPU est souvent utilisé dans les pièces industrielles, les gaines de câbles et d'autres applications nécessitant une durabilité à long terme.
Les structures moléculaires du TPE et du TPU déterminent leurs propriétés physiques et leur adéquation à l'impression 3D.
Le TPE est généralement un mélange d'une phase de caoutchouc souple (comme le SBS, le SEBS ou le TPV) et d'une phase de plastique dur (comme le PP ou le PS). Ce mélange confère au TPE des propriétés uniques - par exemple, le TPE à base de SEBS offre une meilleure résistance aux UV, tandis que le TPV offre une résistance à la chaleur plus élevée.
Le TPU est un copolymère séquencé composé de segments durs alternés (diisocyanate + allongeur de chaîne) et de segments souples (polyéther ou polyester). Le TPU à base de polyéther a une meilleure résistance à l'hydrolyse et une meilleure flexibilité, tandis que le TPU à base de polyester offre une résistance supérieure à l'abrasion, mais est plus sujet à l'hydrolyse.
| Propriété | TPE | TPU |
|---|---|---|
| Élasticité | Bonne | Excellente |
| Dureté (Shore A) | 20A–80A | 60A–95A |
| Résistance à l'abrasion | Modérée | Élevée |
| Résistance chimique | Modérée | Élevée |
| Résistance à la chaleur | Jusqu'à 80°C | Jusqu'à 120°C |
| Résistance aux UV | Modérée | Bonne |
| Finition de surface | Mate, semblable au caoutchouc | Lisse, légèrement brillante |
| Imprimabilité (FDM) | Difficile | Bonne |
| Coût | Inférieur | Supérieur |
Le TPE est utilisé dans les dispositifs médicaux tels que les cathéters et les composants IV en raison de sa biocompatibilité. Le TPU est préféré pour les dispositifs médicaux portables comme les bracelets, offrant confort et flexibilité pour une utilisation à long terme.
Le TPE est idéal pour les câbles USB et les fils audio, où la flexibilité et l'esthétique sont importantes. Le TPU est utilisé dans l'électronique pliable, comme les écrans OLED flexibles, en raison de son élasticité et de sa durabilité.
| Technique | TPE | TPU |
|---|---|---|
| FDM | Possible (difficile) | Courant |
| SLS | Limitée | Excellente |
| MJF | Non applicable | Excellente |
Le TPE et le TPU sont tous deux d'excellents matériaux flexibles, mais leurs différences sont cruciales pour la réussite de l'impression 3D. Le TPE excelle en douceur et en confort, tandis que le TPU offre une durabilité et une imprimabilité supérieures. La sélection du bon matériau minimisera les essais et les erreurs et garantira des performances optimales pour votre application.
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