TPU SMP - Filamento 4D View larger

TPU SMP - Filamento 4D

Convena

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170,00 €
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Filamento de TPU que permite modificar a forma das peças impressas em 3D mantendo memória formal.

Convena é o maior comerciante independente de fluoropolímeros da Europa, oferecendo materiais em diferentes formatos como são pó, pellets ou filamentos. Os fluoropolímeros são polímeros de alto rendimento que têm uma resistência química particularmente boa a quase todos os ácidos, bases e solventes graças ao seu alto conteúdo em flúor. 

Os filamentos distribuídos por Convena fabricam-se utilizando matérias primas da mais alta qualidade, e todos os seus produtos se submetem a estritos controlos para poder oferecer soluções de alto rendimento.

Dentro da sua carteira de filamentos para impressão 3D FDM encontram-se os materiais mais inovadores do mercado, entre os que destaca o TPU SMP, um filamento também denominado 4D.

O filamento TPU SMP deve o seu nome à tecnologia Shape Memory Polymer. É um filamento especial com uma composição baseada em TPU que permite um pós-processado com o que modificar a forma das peças impressas em 3D.

O filamento TPU SMP.

Imagem 1: O filamento TPU SMP. Fonte: Convena.

O TPU (poliuretano termoplástico) é um material largamente utilizado em forma de filamento para impressão 3D FDM. Este polímero elastómero caracteriza-se pela sua alta resistência à abrasão, a certos elementos químicos, aos raios UV e às baixas temperaturas, pelo que é um material muito empregado em uma grande variedade de setores para a fabricação de peças que requerem uma boa absorção de impactos além das características anteriormente descritas.

No caso do filamento TPU SMP, conseguiu-se desenvolver um inovador material que se mantém rígido a temperatura ambiente e oferece propriedades especiais ao alcançar a sua temperatura de transição vítrea.

Filamento 4D

Graças à sua composição especial e à tecnologia Shape Memory Polymer, as peças impressas em 3D com o filamento TPU SMP podem ser modificadas manualmente, permitindo adquirir outra forma e manter no tempo. Para isso, é necessário que a peça impressa em 3D alcance a temperatura de transição vítrea do material. Nesse momento, as propriedades elásticas do material mudam drasticamente.

Graças a esta característica, o filamento TPU SMP considera-se o primeiro filamento de impressão 3D denominado 4D pelos experientes, fazendo alusão a uma quarta dimensão alcançada no pós-processado das peças impressas em 3D com este material.

Vídeo 1: Demonstração do processo de modificação da forma da TPU SMP. Fonte: Convena.

O processo de modificação da forma de uma peça impressa em 3D com filamento TPU SMP consiste em introduzir a peça impressa em 3D em um recipiente com água quente até conseguir que alcance a sua temperatura de transição vítrea. Nesse momento, a peça amolece-se e o utente pode modificar a sua forma com facilidade. Uma vez fria, a peça mantém a forma adquirida e permanece estável. Para mais informação sobre o pós-processado de peças impressas em 3D com filamento TPU SMP recomenda-se aceder aos apartado "Conselhos de uso" do produto.

Parte impressa em 3D antes e depois do pós-processamento

Imagem 2: Parte impressa em 3D antes e depois do pós-processamento. Fonte: Convena.

Além de poder modificar a forma das peças impressas em 3D com o filamento TPU SMP, outra das suas características diferenciadoras é que é possível recuperar a forma original revertendo o processo levado a cabo. Para isso, a peça impressa em 3D modificada deve voltar a alcançar a temperatura de transição vítrea do material. 

Ao fazê-lo em água quente, pode-se ver como a peça volta em poucos segundos à sua forma original. Este processo elimina a tensão acrescentada ao personalizar a forma da peça dando local à recuperação da sua forma original. O filamento SMP permite uma deformação máxima de 400% com respeito à forma original da peça impressa em 3D.

Aplicações inovadoras

Este inovador filamento abre as portas a um sinfín de aplicações em diversos setores, entre os que destacam os seus possíveis usos de I+D na indústria aeroespacial ou o meio médico. Neste último, é possível fabricar peças com geometrias planas que posteriormente se podem adaptar a diferentes partes do corpo como braços ou pernas, permitindo fabricar órtesis personalizadas a partir de um modelo comum.

Resistência ao impacto (KJ/m2) 21
Alongamento ao rompimento (%) 31
Resistência à tração (MPa) 16
Módulo de tração (MPa) 570
Resistência à flexão (MPa) 740
Módulo de flexão (MPa) 26
Temperatura de amolecimento (ºC) 55
Ocultar variações de cores (Ocultar variações de cores)

O SMP muda de forma a temperaturas superiores a 55 ºC. Portanto, as peças impressas em 3D com este material devem manter a uma temperatura inferior a 55 graus centígrados para permanecer dimensionalmente estáveis.

Recomenda-se utilizar um adesivo específico para impressão 3D FDM como PrintaFix de AprintaPRO para melhorar a aderência à superfície de impressão quando os modelos a imprimir contam com uma superfície de base reduzida. Deve-se ter em conta que as peças impressas em 3D com filamento TPU SMP se devem retirar da superfície de impressão uma vez que a temperatura da cama seja inferior a 30 ºC para evitar possíveis deformações.

Pós-processamento

Para modificar a forma das peças impressas em 3D com o filamento TPU SMP devem-se seguir os seguintes passos:

  1. Preparar a água a mais de 55 ºC em um recipiente.
  2. Introduzir a peça impressa em 3D no recipiente com água quente.
  3. Neste momento, a peça impressa em 3D amolece-se e volta-se maleável, permitindo ao utente modificar a sua forma com grande facilidade. A maleabilidade da peça dependerá em grande parte da grossura de parede utilizado.
  4. Ao extrair a peça impressa em 3D do recipiente, enquanto mantém-se à temperatura de transição vítrea do material, é possível modificar a sua forma. Deve-se ter em conta que conforme se vá arrefecendo será a cada vez mais difícil modificar a sua forma.
  5. Uma vez fria, a peça manterá a forma alcançada e permanecerá estável.

Processo de modificação da forma com TPU SMP.

Imagem 1: Processo de modificação da forma com TPU SMP. Fonte: Convena.

É possível devolver a parte impressa em 3D à sua forma original, repetindo o processo acima descrito. Ao colocar a peça deformada no recipiente de água quente, o material atingirá a temperatura de transição vítrea e voltará à sua forma original.

Informação geral
Fabricante Convena
Material TPU SMP
Formato Bobina de 300 g
Bobina de 750 g
Densidade 1.24 g/cm3
Diâmetro do filamento 1.75 ou 2.85 mm
Tolerância de diâmetro ±0,05 mm
Comprimento do filamento ±100 m (Ø 1.75 mm-0.3kg)
±154 m (Ø 2.85 mm-0.75kg)
Cor Natural
RAL/Pantone -
Propriedades de impressão
Temperatura de impressão 210 - 230 ºC
Temperatura base/ cama 0 - 45 ºC (<55 ºC)
Temperatura da câmara Não requerida
Ventilador de camadas 80 - 100 %
Velocidade de impressão 30 - 60 mm/s
Diâmetro mínimo do bico 0.4 mm ou superior
Altura da camada -
Retracção -
Propriedades mecânicas
Resistência ao impacto Izod com entalhe (JIS K 7110) 21 KJ/m2
Resistência ao impacto Charpy -
Alongamento ao rompimento (JIS K 7161) 31 %
Resistência à tracção (JIS K 7161) 16 MPa 
Módulo de tracção (JIS K 7161) 570 MPa
Resistência à flexão (JIS K 7171) 740 MPa
Módulo de flexão (JIS K 7171) 26MPa
Dureza superficial 57 Shore A
Resistencia a la abrasión -
Propriedades térmicas
Temperatura de reblandecemento 55 ºC
Informação adicional
HS Code 3916.9
Diâmetro da bobina (exterior) -
Diâmetro da bobina (interior) -
Largura da bobina -


* Os valores típicos detalhados nesta tabela devem considerar-se a modo de referência. Os valores reais podem variar segundo o modelo de impressora 3D utilizado, desenho da peça e condições de impressão. Aconselhamos confirmar os resultados e propriedades finais com teste próprios. Para mais informação deve-se consultar a ficha técnica do produto.

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