Essentium TPU 90A-FR Ignífugo

Essentium es un fabricante estadounidense de impresoras 3D industriales y filamentos técnicos, con sucursales en Asia y Europa. Han liderado el camino hacia la Industria 4.0 con sus materiales y soluciones innovadoras, ayudando así a muchas empresas no solo a crear prototipos, sino también a fabricar a gran escala de forma interna, manteniendo la calidad del producto y reduciendo los costes de producción. El catálogo de Essentium está repleto de filamentos avanzados de alta gama, en su mayoría polímeros y mezclas diseñadas para ofrecer resistencia, flexibilidad y un alto rendimiento mecánico en entornos industriales difíciles. Los filamentos Essentium son populares en numerosas disciplinas y encuentran muchas aplicaciones especializadas, por ejemplo, en la industria aeroespacial y de defensa, la automoción, la biomedicina, la fabricación por contrato, los bienes de consumo y la fabricación electrónica.

Filamentos técnicos para uso profesional

El TPU 90A FR (retardante de llama) de Essentium forma parte de la cartera de materiales del fabricante y pertenece al grupo de filamentos flexibles. Este filamento está compuesto por < 70 % de poliuretano termoplástico. El 30 % restante es una sustancia ignífuga y el compuesto químico 1,3,5-Triazina-2,4,6(1H,3H,5H)-triona.

El poliuretano termoplástico (TPU) es un elastómero termoplástico compuesto por copolímeros en bloque lineales, con secuencias alternas de segmentos duros y blandos. Los plásticos de TPU se caracterizan por su gran elasticidad, y a veces se entienden como un puente entre el caucho y el plástico. También ofrecen una gran resistencia a la abrasión, al impacto, al desgarro y a los productos químicos (gracias al poliéster de los segmentos blandos), un excelente rendimiento tanto a bajas temperaturas (gracias al poliéter contenido en los segmentos blandos del TPU) como a altas temperaturas, tenacidad y un alargamiento a la rotura muy elevado (>500 %). Los TPU son fáciles de procesar e imprimir en 3D debido a la ausencia de warping y a su tolerancia a los contrastes de temperatura. Sin embargo, el uso de un adhesivo, como el Magigoo Flex, es siempre un método provisional recomendado para asegurar el comportamiento adecuado del filamento. La dureza del TPU puede modificarse cambiando la proporción de segmentos duros y blandos en su composición. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la dureza de la pieza final impresa en 3D depende en gran medida no sólo del material utilizado, sino también de los parámetros de impresión, de la geometría y el relleno de la pieza impresa en 3D.

Vídeo 1: Demostración de las propiedades del TPU. Fuente: Essentium.

Los primeros experimentos con poliuretano termoplástico se iniciaron a mediados de los años 50 y a finales de la década apareció un avance en forma de adhesivo para zapatos. Hoy en día, el TPU tiene una amplia gama de aplicaciones en la industria de automoción, el deporte, la medicina y la fabricación para la laminación de vidrio, películas y láminas, correas de transmisión, revestimientos de mangueras contra incendios, mangueras hidráulicas, tubos flexibles, revestimientos de cables y alambres, patines en línea, ruedas giratorias, balsas inflables, carcasas de teléfonos flexibles y muchas más. El TPU es el material perfecto para imprimir en 3D piezas que deben someterse a todo tipo de impactos y estiramientos.

Propiedades ignífugas

Dado que la impresión 3D se está adoptando en una gama tan amplia de industrias, algunas de ellas con demandas muy especializadas, los filamentos 3D deben satisfacer esas necesidades avanzadas. En algunos entornos el fuego es un riesgo elevado y deben tomarse todas las precauciones para evitar un incendio o inhibir su propagación. Los materiales ignífugos hacen exactamente eso, permitiendo la evacuación segura del personal y el control de los daños. En algunos sectores (automoción, aeroespacial, eléctrico/electrónico, construcción, ingeniería civil) el uso de materiales retardantes de llama es una medida estándar de seguridad obligatoria. Los filamentos ignífugos suelen estar compuestos por un termoplástico de grado técnico y un aditivo ignífugo cuya función es ralentizar la velocidad de combustión, reducir el humo o limitar el goteo. El filamento Essentium TPU 90A FR es un material retardante de llama UL94 V0. Su combustión se detiene en 10 segundos y si se produce el goteo, las partículas que gotean no se inflaman.

El TPU ignífugo Essentium 90A ha sido diseñado para tener el equilibrio perfecto entre flexibilidad y dureza. Su clasificación Shore A de 90 A lo sitúa en el rango de 85-95 A, la clasificación estándar para filamentos flexibles, lo que lo convierte en un filamento semirrígido. Cualquier filamento dentro de ese rango es lo suficientemente suave para ser flexible pero lo suficientemente duro para no deformarse fácilmente. Además, el TPU 90A FR de Essentium presenta una excelente adherencia entre capas y una elevada tensión de rotura.

Además de tener el equilibrio perfecto entre elasticidad y dureza, las propiedades ignífugas del TPU 90A FR de Essentium lo hacen perfecto para piezas que necesitan actuar como ignífugas a la vez que son flexibles y resistentes al uso y la abrasión constantes. Algunos ejemplos de aplicaciones serían las bisagras flexibles, las correas, los tapones, las juntas, las fundas de protección, los sobregiros, las ruedas, los amortiguadores de vibraciones o las rejillas de absorción de energía. Essentium recomienda el TPU 90A FR para las industrias aeroespacial, de automoción, de fabricación por contrato, de defensa y de bienes de consumo.