Essentium TPU 90A-FR Ignifugo

Essentium è un produttore americano di stampanti 3D industriali e filamenti tecnici, con filiali in Asia e in Europa. Ha guidato il cammino verso l'Industria 4.0 con i suoi materiali e soluzioni innovative, aiutando molte aziende non solo a creare prototipi, ma anche a produrre internamente su larga scala, mantenendo la qualità del prodotto e riducendo i costi di produzione. Il catalogo di Essentium è ricco di filamenti avanzati di alta gamma, principalmente polimeri e miscele progettate per offrire resistenza, flessibilità e alte prestazioni meccaniche in ambienti industriali difficili. I filamenti Essentium sono popolari in numerose discipline e trovano molte applicazioni specializzate, ad esempio nell'industria aerospaziale e della difesa, automobilistica, biomedica, nella produzione a contratto, nei beni di consumo e nella produzione elettronica.

Filamenti tecnici per uso professionale

Il TPU 90A FR (ritardante di fiamma) di Essentium fa parte del portafoglio materiali del produttore e appartiene al gruppo di filamenti flessibili. Questo filamento è composto da < 70 % di poliuretano termoplastico. Il restante 30 % è una sostanza ignifuga e il composto chimico 1,3,5-Triazina-2,4,6(1H,3H,5H)-triona.

Il poliuretano termoplastico (TPU) è un elastomero termoplastico composto da copolimeri a blocchi lineari, con sequenze alternate di segmenti duri e morbidi. I plastiche di TPU si caratterizzano per la loro grande elasticità, e talvolta vengono intesi come un ponte tra la gomma e la plastica. Offrono anche una grande resistenza all'abrasione, agli urti, agli strappi e ai prodotti chimici (grazie al poliestere dei segmenti morbidi), un eccellente prestazioni sia a basse temperature (grazie al poliuretano contenuto nei segmenti morbidi del TPU) che ad alte temperature, tenacità e un allungamento alla rottura molto elevato (>500 ). I TPU sono facili da lavorare e stampare in 3D grazie all'assenza di warping e alla loro tolleranza ai contrasti di temperatura. Tuttavia, l'uso di un adesivo, come il Magigoo Flex, è sempre un metodo provvisorio consigliato per garantire il comportamento adeguato del filamento. La durezza del TPU può essere modificata cambiando la proporzione di segmenti duri e morbidi nella sua composizione. Tuttavia, bisogna tenere conto che la durezza del pezzo finale stampato in 3D dipende in gran parte non solo dal materiale utilizzato, ma anche dai parametri di stampa, dalla geometria e dal riempimento del pezzo stampato in 3D.

Video 1: Dimostrazione delle proprietà del TPU. Fonte: Essentium.

I primi esperimenti con il poliuretano termoplastico iniziarono a metà degli anni '50 e alla fine del decennio ci fu un progresso sotto forma di adesivo per scarpe. Oggi, il TPU ha una vasta gamma di applicazioni nell'industria dell'automotive, dello sport, della medicina e della produzione per la laminazione del vetro, pellicole e fogli, cinghie di trasmissione, rivestimenti di manichette antincendio, tubi idraulici, tubi flessibili, rivestimenti di cavi e fili, pattini in linea, ruote girevoli, zattere gonfiabili, custodie flessibili per telefoni e molte altre. Il TPU è il materiale perfetto per stampare in 3D pezzi che devono sottoporsi a ogni tipo di urto e stiramento.

Proprietà ignifughe

Dato che la stampa 3D viene adottata in una gamma così ampia di industrie, alcune delle quali con esigenze molto specializzate, i filamenti 3D devono soddisfare tali esigenze avanzate. In alcuni ambienti il fuoco è un rischio elevato e devono essere prese tutte le precauzioni per evitare un incendio o inibirne la propagazione. I materiali ignifughi fanno esattamente questo, consentendo l'evacuazione sicura del personale e il controllo dei danni. In alcuni settori (automobilistico, aerospaziale, elettrico/elettronico, edile, ingegneria civile) l'uso di materiali ritardanti di fiamma è una misura standard di sicurezza obbligatoria. I filamenti ignifughi sono solitamente composti da un termoplastico di grado tecnico e un additivo ignifugo la cui funzione è rallentare la velocità di combustione, ridurre il fumo o limitare il gocciolamento. Il filamento Essentium TPU 90A FR è un materiale ritardante di fiamma UL94 V0. La sua combustione si interrompe in 10 secondi e se si verifica il gocciolamento, le particelle che gocciolano non si infiammano.

Il TPU ignifugo Essentium 90A è stato progettato per avere il perfetto equilibrio tra flessibilità e durezza. La sua classificazione Shore A di 90A lo colloca nella gamma di 85-95 A, la classificazione standard per i filamenti flessibili, rendendolo un filamento semirigido. Qualsiasi filamento all'interno di tale gamma è abbastanza morbido da essere flessibile ma abbastanza duro da non deformarsi facilmente. Inoltre, il TPU 90A FR di Essentium presenta un'eccellente adesione tra gli strati e un'elevata tensione di rottura.

Oltre ad avere il perfetto equilibrio tra elasticità e durezza, le proprietà ignifughe del TPU 90A FR di Essentium lo rendono perfetto per pezzi che devono fungere da ignifughi pur essendo flessibili e resistenti all'uso e all'abrasione costanti. Alcuni esempi di applicazioni sono le cerniere flessibili, le cinghie, i tappi, le guarnizioni, le custodie protettive, i sovrastampaggi, le ruote, gli ammortizzatori di vibrazioni o le griglie di assorbimento dell'energia. Essentium consiglia il TPU 90A FR per le industrie aerospaziale, automobilistica, della produzione a contratto, della difesa e dei beni di consumo.