Essentium TPU 90A-FR Résistant au feu

Essentium est un fabricant américain d'imprimantes 3D industrielles et de filaments techniques, avec des filiales en Asie et en Europe. Ils ont ouvert la voie à l'industrie 4.0 avec leurs matériaux et solutions innovants, aidant ainsi de nombreuses entreprises non seulement à prototyper mais aussi à fabriquer à grande échelle en interne tout en maintenant la qualité des produits et en réduisant les coûts de production. Le catalogue Essentium regorge de filaments avancés haut de gamme, principalement des polymères et des mélanges conçus pour la résistance, la flexibilité et les hautes performances mécaniques dans des environnements industriels difficiles. Les filaments Essentium sont populaires dans de nombreuses disciplines et trouvent de nombreuses applications spécialisées, par exemple dans l'aérospatiale et la défense, l'automobile, le biomédical, la fabrication à façon, les biens de consommation et la fabrication électronique.

Filaments techniques pour usages professionnels

Le TPU 90A FR (retardateur de flamme) d'Essentium fait partie de l'impressionnant portefeuille de matériaux du fabricant et appartient au groupe des filaments flexibles. Ce filament est composé de < 70 % de polyuréthane thermoplastique. Les 30 % restants sont une substance ignifuge et le composé chimique 1,3,5-Triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione.

Le polyuréthane thermoplastique (TPU) est un élastomère thermoplastique composé de copolymères séquencés linéaires, avec des séquences alternées de segments durs et mous. Les plastiques TPU sont caractérisés par une très grande élasticité, et sont parfois appelés un pont entre le caoutchouc et le plastique. Ils font également preuve d'une grande résistance à l'abrasion, aux chocs, aux déchirures et aux produits chimiques (grâce au polyester contenu dans les segments souples), d'excellentes performances à la fois à basse température (grâce au polyéther contenu dans les segments souples du TPU) et à haute température, de ténacité et d'un allongement à la rupture très élevé (>500 %). Les TPU sont faciles à transformer et à imprimer en 3D grâce à l'absence de warping et à leur tolérance aux contrastes de température. Néanmoins, l'utilisation d'un adhésif, tel que le Magigoo Flex, est toujours une méthode provisoire conseillée pour assurer le bon comportement du filament. La dureté du TPU peut être modifiée en changeant le ratio de segments durs et mous dans sa composition. Cependant, il faut garder à l'esprit que la dureté de la pièce finale imprimée en 3D dépend largement non seulement du matériau utilisé, mais aussi des paramètres d'impression, ainsi que de la géométrie et du remplissage de la pièce 3D.

Vidéo 1 : Une démonstration des propriétés du TPU. Source : Essentium.

Les premières expériences avec le polyuréthane thermoplastique ont commencé au milieu des années 1950 et, à la fin de la décennie, une percée est apparue sous la forme d'un adhésif pour chaussures. Aujourd'hui, le TPU a un large éventail d'applications dans l'industrie automobile, le sport, la médecine et la fabrication pour le laminage du verre, les films et les feuilles, les courroies de transmission, les revêtements de tuyaux d'incendie, les tuyaux hydrauliques, les tubes flexibles, les revêtements de fils et de câbles, les patins en ligne, les roues pivotantes, les radeaux gonflables, les étuis de téléphone flexibles et bien d'autres encore. Le TPU est le matériau parfait pour l'impression 3D de pièces qui seront soumises à toutes sortes d'impacts et d'étirements.

Propriétés ignifuges

L'impression 3D étant adoptée par un large éventail d'industries, dont certaines ont des exigences très spécialisées, les filaments 3D doivent répondre à ces besoins avancés. Dans certains environnements, le risque d'incendie est élevé et toutes les précautions doivent être prises pour prévenir un incendie ou empêcher sa propagation. C'est exactement ce que font les matériaux ignifuges, qui permettent d'évacuer le personnel en toute sécurité et de limiter les dégâts. Dans certaines industries (automobile, aérospatiale, électrique/électronique, construction, génie civil), l'utilisation de matériaux ignifuges est une mesure de sécurité standard obligatoire. Les filaments ignifuges se composent normalement d'un thermoplastique de qualité technique et d'un additif ignifuge dont le rôle est de ralentir la vitesse de combustion, de réduire la fumée ou de limiter les coulures. Le filament Essentium TPU 90A FR a pour base la résine certifiée ignifuge UL94 V0. Sa combustion s'arrête en moins de 10 secondes et si un égouttement se produit, les particules qui s'égouttent ne sont pas enflammées.

Le TPU 90A ignifugé d'Essentium a été conçu pour présenter un équilibre parfait entre flexibilité et résistance. Son indice Shore A de 90 A le place dans la fourchette 85-95 A, l'indice standard pour les filaments flexibles, ce qui en fait un filament semi-rigide. Tout filament situé dans cette fourchette est suffisamment souple pour être flexible, mais suffisamment dur pour ne pas se déformer facilement. En outre, l'Essentium TPU 90A FR présente une excellente adhérence entre les couches et une forte déformation à la rupture.

Outre le fait qu'il présente un équilibre parfait entre élasticité et ténacité, les propriétés ignifuges de l'Essentium TPU 90A FR en font un matériau parfait pour les pièces qui doivent agir comme des ignifuges tout en étant flexibles et résistantes à une utilisation constante et à l'abrasion. Des exemples d'applications seraient les charnières flexibles, les courroies, les bouchons, les joints, les étuis de protection, les sur-griffes, les roues, les amortisseurs de vibrations ou les treillis absorbant l'énergie. Essentium recommande le TPU 90A FR pour les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile, de la fabrication en sous-traitance, de la défense et des biens de consommation.