Essentium TPU 90A-FR À prova de fogo

Essentium é um fabricante americano de impressoras e filamentos técnicos industriais 3D, com filiais na Ásia e na Europa. Têm sido líderes na Indústria 4.0 com os seus materiais e soluções inovadoras, ajudando assim muitas empresas não só a fazer protótipos mas também a fabricar em grande escala internamente, mantendo a qualidade do produto e reduzindo os custos de produção. O catálogo Essentium está cheio de filamentos avançados de alta qualidade, na sua maioria polímeros e misturas concebidas para resistência, flexibilidade e alto desempenho mecânico em ambientes industriais desafiantes. Os filamentos Essentium são populares em numerosas disciplinas e encontram muitas aplicações especializadas, por exemplo, na indústria aeroespacial e de defesa, automóvel, biomédica, fabrico por contrato, bens de consumo, e fabrico electrónico.

Filamentos técnicos para usos profissionais

O TPU 90A FR (Flame Retardant) da Essentium faz parte da impressionante carteira de materiais do fabricante e pertence ao grupo dos filamentos flexíveis. Este filamento é composto por < 70 % de poliuretano termoplástico. Os restantes 30% são uma substância retardadora de chama e o composto químico 1,3,5-Triazina-2,4,6(1H,3H,5H)-triona.

O poliuretano termoplástico (TPU) é um elastómero termoplástico composto por copolímeros de blocos lineares, com sequências alternadas de segmentos duros e moles. Os plásticos TPU caracterizam-se por uma elasticidade muito elevada, e por vezes são chamados de ponte entre a borracha e o plástico. Também demonstram grande resistência à abrasão, impacto, rasgões e produtos químicos (graças ao poliéster nos segmentos macios), excelente desempenho tanto em baixas temperaturas (graças ao poliéter contido nos segmentos macios da TPU) como em altas temperaturas, dureza e alongamento muito elevado na ruptura (>500 %). As TPU são fáceis de processar e de imprimir em 3D devido à ausência de warping e à sua tolerância aos contrastes de temperatura. No entanto, a utilização de um adesivo, como o Magigoo Flex, é sempre um método provisório aconselhado para assegurar um comportamento adequado do filamento. A dureza da TPU pode ser alterada alterando a proporção de segmentos duros e moles na sua composição. Contudo, deve ter-se em mente que a dureza da peça final impressa em 3D depende em grande parte não só do material utilizado mas também dos parâmetros de impressão, e da geometria e preenchimento da peça em 3D.

Vídeo 1: Uma demonstração das propriedades da TPU. Fonte: Essentium.

As primeiras experiências com poliuretano termoplástico começaram em meados da década de 1950 e no final da década surgiu um avanço sob a forma de um adesivo para sapatos. Actualmente, a TPU tem uma vasta gama de aplicações na indústria automóvel, desporto, medicina e fabrico de laminagem de vidro, película e folha, correias de transmissão, revestimento de mangueiras de incêndio, mangueiras hidráulicas, tubos flexíveis, revestimentos de fios e cabos, patins em linha, roda giratória, jangadas insufláveis, caixas de telefone flexíveis e muito mais. TPU é o material perfeito para peças de impressão 3D que serão sujeitas a todo o tipo de impactos e alongamentos.

Propriedades retardadoras de chamas

Uma vez que a impressão 3D está a ser adoptada numa tão vasta gama de indústrias, algumas com exigências muito especializadas, os filamentos 3D precisam de satisfazer essas necessidades avançadas. Em alguns ambientes, o fogo é um risco elevado e devem ser tomadas todas as precauções para prevenir um incêndio ou inibir a sua propagação. Os materiais ignífugos fazem exactamente isso, permitindo a evacuação segura do pessoal e o controlo de danos. Em algumas indústrias (automóvel, aeroespacial, eléctrica/electrónica, construção, engenharia civil), a utilização de materiais ignífugos é uma medida padrão de segurança obrigatória. Os filamentos retardadores de chama consistem normalmente num termoplástico de engenharia e num aditivo retardador de chama cujo papel é abrandar a taxa de combustão, reduzir o fumo ou limitar o gotejamento. O filamento Essentium TPU 90A FR tem como base a resina UL94 V0 certificada para retardador de chama. A sua combustão pára dentro de 10 segundos e se o gotejamento ocorrer, as partículas gotejantes não são inflamadas.

O Essentium TPU 90A FR foi concebido para ter o equilíbrio perfeito de flexibilidade e tenacidade. A sua classificação Shore A de 90 A coloca-o na gama de 85-95 A, a classificação padrão para filamentos flexíveis, tornando-o um filamento semi-rígido. Qualquer filamento dentro dessa gama é suficientemente macio para ser flexível mas duro para não se deformar facilmente. Além disso, o Essentium TPU 90A FR apresenta uma excelente aderência entre camadas e uma tensão elevada na ruptura.

Além de ter o equilíbrio perfeito de elasticidade e tenacidade, as propriedades ignífugas do Essentium TPU 90A FR tornam-no perfeito para peças que necessitam de actuar como retardadores de chama, sendo ao mesmo tempo flexível e resistente ao uso constante e à abrasão. Exemplos de aplicações seriam dobradiças flexíveis, correias, tampões, juntas, estojos de protecção, sobre-redes, rodas, amortecedores de vibração ou treliças absorventes de energia. A Essentium recomenda TPU 90A FR para as indústrias aeroespacial, automóvel, fabrico por contrato, defesa, e bens de consumo.