Что за материал soft tpu. TPU-материал - что это и для чего используется? Чехол из пластика

Предупреждаю, картинок будет много, поэтому решил разбить пост на две части. В этой - мой дилетанский обзор собственно пластика с результатами циничного над ним надругательства, во второй - те же самые действия, произведенные с другими пластиками разных производителей.

Итак - TPU CFF (что расшифровывается как TermoPlastUreatan Carbon Fiber Filled), он же термопластичный полиуретан с углеволокном, он же FLEX Carbon.

Внешний вид прутка - темно-серый, с фактурной поверхностью, на вид и на ощупь напоминает пересохшую дратву (ЕВПОЧЯ). На изгиб несколько жестковат (сравнительно - примерно как SBS, немного гибче), но навязать из него узлов/бантиков труда не составляет. Жесткость прутка (как мне кажется) достаточная для использования с боуденом без танцев с бубном.

После экструдера - цвет меняется на чёрный, глянцеватый. Похож на черный АБС - вроде бы и черный, но отблеск на боках нити как-бы скрывает черноту. Как антрацит, только тот на изломах блестит.

Производитель рекомендует для печати использовать сопло побольше, и в этом есть смысл - углеволокна в пластике много. Нет, не так - МНОГО. Я в этом убедился дважды, разбирая экструдер и прочищая сопло - первый раз по незнанию, второй раз уже осознанно, в поисках критериев засора.

Плотность. Немного тяжелее воды. Деталь плавает на поверхности за счёт поверхностного натяжения, если притопить ниже уровня поверхности - начинает медленно тонуть.

Стол . В принципе, печатается легко, как ПЛА. И на холодное чистое стекло пробовал, и до 115 стол грел - адгезия первого слоя нормальная. Естественно - чем горячее тем сильнее держится, но и с холодного попыток сняться с места и пойти погулять не делает.

Забавный факт - на холодном стекле, пока идет печать - деталь стоит чётко. Сопло поднялось и перестало придерживать деталь сверху - деталь безо всяких усилий снимается со стола, как будто никогда к нему и не прилипала.

Температура печати. Два тонкостенных цилиндра, стенка в две нитки.

Первый - температура 240, через каждые 5 мм уменьшаетс на 10 градусов. 240-230-220-210-200

Экструзия есть, межслойной адгезии ниже 220 градусов уже нет. Печать прервал.

Что прилипло - то прилипло, по слоям не расходится.

Второй цилиндр. 240-245-250-255-260, так же через 5 мм.

На 245 начинается недоэкструзия, увеличивающаяся по мере повышения температуры. Причина банальна - термическое разрушение связующего компонента с дальнейшим его "коксованием" плюс без связующего компонента начинают лезть углеродные волокна. Мораль - НЕ ПЕРЕГРЕВАТЬ!!!

Диаметр сопла. Как я уже выше упомянул, рекомендуется побольше. Практически - если не перегревать пластик и (для перестраховки) не оставлять его надолго в горячем хотэнде (вынимать или снижать температуру при больших паузах в печати) - сопло 0.4 вполне работает.

Обдув. Тот же цилиндр, высота 20 мм, скорость меняется от 0% внизу до 100% вверху, температура 240. Турбина у меня начинает вращаться где-то в районе 20-25%

Выглядит условно-нормально. Тянем за концы - и....

Ретракт. В приципе - допустим, работает, но я бы не рекоменовал - что бы не лохматить почём зря углеволокно. Но если нужно - то можно. Жестскость прутка позволяет.

Скорость печати - пробовал на 60, подается, прилипает. Рекомендовал бы 40, для более сильного спекания и меньшего перегрева слоя. Но можно и больше - в расплаве пластик текучий, стоящее сопло потихоньку сопливит тонкой ниточкой, а раз вязкость низкая - скорости "прокачки" должно хватать и для больших скоростей.

Коэффициент трения. По металу и стеклу скользит плохо, в т.ч. и по мокрому. На глаз - коэффициент на уровне резины, +/-.

Это была культурная часть программы. А теперь переходим к некультурной развлекательной:D

Началось всё с того, что я попытался использовать этот пластик в качестве фиксирующего эластичного колечка, которое растягивается надеваясь на цилиндр и потом садится в специально обученный паз. Фото приводить думаю нет особого смысла, к делу это не относится, а уплотнительные резиновые кольца на различных трубных соединениях и не только - видели все. Это не оно, но смысл и внешний вид - похожи.

Итак, колечко, внутренний диаметр 32 мм, высота 3 мм, D-образное сечение (от 0.8 по краям до 1.5 в середине, наружняя сторона - плоская).

Печатаю (по параметрам печати - ниже), пытаюсь натянуть на цилиндр диаметром 35 с пазом 32 - и.... просто эпичеcки обламываюсь. Не могу, не хватает сил - оно не тянется! Гибкое тонкое колечко, которое можно завязать в узел и не на один раз - не хочет растянуться на 5%??? (да - 5%, не 10 - половина кольца уже в пазу).

(смятое и пару раз перкрученное восьмеркой колечко. и оно же - после отпускания)

И тут меня переклинило - видимо сказалось то, что недавно камрад Манул таки мелькал на портале, а флюиды манулинга похоже передаются воздушно-буквенным путём:D

Решил я его любой ценой растянуть или порвать - как получится. И - ниасилил. Просто не хватило силы рук. Не тянется и не рвётся. Но это уже стало делом принципа. Просунул в него гаечный ключ в качестве рукоятки, нашел подходящий крючок, накинул, повис на руках и стал потихоньку поджимать ноги... бинго! Порвалось:D "Всё что один человек сделал - другой завсегда сломать сможетъ" - как говаривал кузнец из к/ф "Формула любви".

Усилие, которое пришлось приложить для разрыва - честно говоря впечатлило. И я стал мучить несчастное колечко дальше. Кстати (на фото практически не видно, у аппарата проблемы с макросьемкой, всё снималось через лупу) - место разрыва скорее выглядить как разлом, а не разрыв.

С прочность на разрыв - понятно, крепкий. С эластичностью - тоже, вычеркиваем ввиду отсутствия.

А гибкость?

Усложним задачу - ведь в тонком слое всё гнётся, если постараться. Три кубика 10*10*10. Литой, и два пустых со стенками 1. 2 и 2 мм. (На страшные оплавленно/корявые углы не обращайте внимания - перегрел-с, еще не знал оптимальных параметров, на тесты это не повлияло)

Литой кубик на сжатие пальцами не реагирует, но остаётся чуство упругости. Как покрышку у машины потискал.

Пустышки гнуться, 2мм с трудом (сжал со всей дури), 1.2 - попроще

Попытка разрезать 1.2 поперек слоев туповатым канцелярским ножом результатов не принесла. Жалкое подобие царапины сделать на боку кубика удалось, но не более. Ножницы - справились, хоть и с усилием.

А что с обещанной износостойкостью и как это наглядно оценить?

Первое что приходит в голову - изгиб. сильный и многократный.

Несколько раз согнул по плоской стороне профиля на 180 градусов - видимых изменений нет. Начал гнуть. 90 градусов в одну сторону, 90 - в другую. Сто таких циклов. При отпускании - видимых изменений нет. Визуально место изгиба можно обнаружить только под лупой - слегка погнутая кромка колечка, на внешней и внутренней стороне изменений не видно.

Обнаруживается тестовое место на ощупь - при изгибе в этом месте гнётся легче. Если согнуть сильно - наконец-то появилась легкая белесость (на фото выше её даже не видно помоему).

Кто-то помнится справшивал - какой пластик НЕ белеет на изгибе - вот, пожалуйста;)

Следующий шаг. Проверка на стойкость к истиранию. Надфиль, сто фрикций туда-сюда с примерно одинаковым усилием, как я обычно надфилем работаю.

Что-то стало видно:D - в отраженном свете. Вид сбоку -

Половину диаметра сопла за 100 фрикций сточить таки удалось (было 1.5 мм, стало 1.3). Ну, скажем прямо, не ABS:)

"И тут Остапа понесло...", как писали классики. И решил я наконец попробовать ударную стойкость.

По-умному говоря - сделать литому тестовому кубику ипакт. Желательно без разрушений и невинных жертв.

Ну а по-простому - всадить в него пулю из пневматической винтовки. А что бы он в процессе не улетел, опережая пулю и собственный визг, испытуемый был зажат в тисочки. Зажимать пришлось сильно, поплющило кубик почти в двое (впрочем - не помогло, улетел). Испытание не то что бы нужное или полезное, да и методика в корне неверная (это по другому делать надо), но вот - хотелось:D "Когда в руках молоток - всё вокруг похоже на гвозди"

Вон то серенькое, стыдливо выглядывающее из дырочки - край юбки пули. Честно говоря, результатом более чем удивлен. Почему? Потому что похожую картину, только с застрявшей головой и торчащей юбкой, я уже видел. В тире. В шахтовой транспортёрной ленте - если вам это о чём-то говорит. И с 25-ти метров, а не в упор. Впечатлён.

Подведу итог. Уникальный по сочетанию характеристик пластик. Гибкий, при этом не эластичный. Износостойкий. Прочный на разрыв и ударное воздействие. Отличная адгезия, и межслойная, и первого слоя.

Из-за гибкости - не универсал, весьма и весьма нишевый материал для определённого круга задач. Мне понравился.

В следующей части - манулинг по вышеприведённым критериям (растяжение/разрыв, излом, напилинг, импакт) с ПЛА, АБС, хипсом, ПЕТ-г, нейлоном - для визуального сравнения.

Прежде чем решать вопрос, что лучше, пластиковый или силиконовый чехол, попробуем разобраться в их особенностях.

Пластик и силикон: характеристики чехлов

Пластиковые чехлы, изготовленные из глянцевого или матового пластика, имеют невысокую стоимость. Дизайн чехлов очень разнообразен - цвета, текстуры, узоры. Желающие могут даже . Аксессуары, выполненные из матового прорезиненного пластика (soft-touch), не выскальзывают из рук и приятны на ощупь.
Недостатки. Чехлы из пластика довольно хрупкие и могут расколоться при падении гаджета, а также в момент, когда чехол одевается или снимается с него. Поскольку пластиковый чехол довольно жесткий, под ним могут накапливаться пыль и грязь.
Силиконовые чехлы плотно прилегают к телефону, мягкие, их приятно держать в руках. Материал чехла создает трение, поэтому вероятность того, что гаджет выскользнет из рук, очень мала. Благодаря амортизирующим свойствам силикона телефон хорошо защищен при падении.
Недостатки. Чехлы из силикона довольно толстые, со временем растягиваются, вытираются, на них появляются жирные пятна. Аксессуары из дешевого силикона могут издавать неприятный запах. По сравнению с пластиковыми чехлами дизайн силиконовых чехлов более однообразен.

TPU силикон - это что-то новенькое

Если в названии модели силиконового чехла вам встретилась аббревиатура «TPU» - знайте, перед вами чехол из термопластичного полиуретана.

Этот материал - сочетание лучших свойств пластика и силикона:

благодаря высокой прочности материала на из TPU силикона не бывает потертостей и царапин;
нечувствителен к внешним воздействиям: на солнце не выгорает, сохраняет гибкость при высоких и низких температурах;
очень эластичный и устойчивый к изгибам материал: чехлы не рвутся и не растягиваются, легко снимаются и надеваются, служат не менее 5 лет;
демпфирующие свойства материала позволяют чехлу играть роль своеобразной подушки безопасности при падении телефона;
благодаря антистатическим свойствам материала на чехле не скапливается пыль.

«Оптимальный» чехол подобрать невозможно

В этом обзоре мы попытались рассказать о плюсах и минусах чехлов из пластика и силикона. Мы не можем утверждать, что пластиковый чехол лучше силиконового или наоборот, поскольку у каждого свои требования к аксессуару: защита, дизайн, качество материала, стоимость. Определитесь, что для вас важнее, и вы с легкостью подберете подходящую одежду для вашего гаджета.

Современная наука ежегодно разрабатывает новые материалы, основой которых становятся . Эти вещества широко распространены во всех сферах производства и быта. Без полимеров трудно представить современный мир. Потребность в новых материалах, более прочных и твердых (или наоборот эластичных), выдерживающих высокое электрическое напряжение и резкие перепады температур, толкает ученых на различные эксперименты, связанные с синтезом полимеров или соединением и неорганических веществ для получения более совершенных составов.

Одним из новых материалов стал термопластичный полиуретан (ТПУ)– полимер, обладающий уникальными техническими характеристиками , благодаря которым он завоевал высокую популярность во многих сферах и отраслях промышленности.

Происхождение и основные свойства

Термопластичный полиуретан – это полимерный материал, сочетающий в себе твердость крепкого пластика и эластичность природного каучука. Появился материал в 60-х годах минувшего века, когда группа американских ученых впервые его синтезировала. В зависимости от основного компонента, итоговые свойства материала могут существенно меняться.

Основой для сырья могут быть:

простые полиэфиры;
сложные полиэфиры;
алифатический изоцианат.

Если в составе полиуретана преобладает простой полиэфир, то основными свойствами полученного вещества станет повышенная стойкость к гидролизу, морозоустойчивость, высокая износостойкость. Дополнительно вещество не будет подвержено действию микроорганизмов.

В случае, когда основу составляют сложные полиэфиры, у готового материала будут несколько иные особенности – дополнительно увеличивается предел прочности на растяжение, износостойкость и появляется возможность быстрого восстановления изначальной формы.

Полиуретан на основе третьего компонента приобретает повышенный уровень сопротивляемости ультрафиолетовому излучению и высокую степень пластичности при отрицательных температурах.

В зависимости от приоритетных свойств готовой продукции, разнятся сферы его применения. Одной из особенностей материала является возможность на изначальной стадии получения вещества задавать и корректировать необходимые параметры, тем самым расширяя область использования. Получают материал в основном методом литья из гранулята – сегментов прямоугольной, круглой или линзовидной формы.

Ключевые характеристики

Вне зависимости от преобладающего вещества в составе термопластичного , полученные материалы обладают целым рядом общих характеристик и полезных свойств.

Термопластичный полиуретан, характеристики:

материал стойкий к погодным условиям и хорошо держит форму;
высокая прочность при деформации на изгиб и растяжениях;
хорошие свойства шумопоглощения и виброгашения;
возможность окрашивания в любой цвет;
высокая степень износостойкости.

Кроме того, полимер обладает хорошей устойчивостью к морской воде, жирам, не подвержен воздействию микробов или бактерий. Для дополнительной прочности полимер может быть армирован стекловолокном. Материал имеет высокий уровень устойчивости к естественному старению и допускает повторную переработку.

Отрасли применения

Термопластичный полиуретан, свойства которого могут меняться в зависимости от способа производства и основного вещества, успешно применяется в различных сферах – автомобильная промышленность, кабельная продукция, производство товаров народного потребления.

В автомобилестроении материал используется для изготовления ручек переключателей элементов изоляции салона, из него изготавливают амортизационные опоры шасси, солнцезащитные козырьки и декоративные элементы.

Полимер прекрасно подходит для изоляции проводки, в качестве оплетки силовых кабелей или для создания шлангов высокого давления.

Касаемо товаров народного потребления, то здесь материалу нет равных. Больше всего из ТПУ изготавливают обувных подошв . Они обладают высокой стойкостью к морозам (зимняя обувь), эластичностью и прочностью, а высокая эргономичность, износостойкость и антисептические свойства сделали эти подошвы основным элементом любой обуви (повседневная, защитная, спортивная).

При производстве товаров для спорта, туризма и отдыха термопластичные полиуретаны также играют важную роль. В качестве примеров можно привести наконечники для лыж, ботинки для зимних видов спорта (сноуборд, коньки), ролики для скейтов, различные крепежные и соединительные элементы.

Краткие итоги

ТПУ является на сегодняшний день одним из наиболее востребованных . Обладая прекрасными конструктивными и технологическими свойствами, он используется в различных отраслях, начиная от обмотки силового кабеля, заканчивая декоративной накладкой в салоне автомобиля. Ключевая особенность контролировать и изменять свойства готового материала на стадии производства, открывает перед полимером в будущем практические неограниченные горизонты и сферы применения.

Наверное, никого сегодня не сможет удивить такое словосочетание, как TPU-материал. Что это такое, правда, знает не каждый. Где он используется? Какими особенностями обладает? Как отличить термопластичный полиуретан от литьевого? Несмотря на внешнюю схожесть, эксплуатационные параметры и потребительские свойства их совершенно различные.

TPU-материал - что это такое?

Итак, подробнее. TPU-материал - что это? Какие признаки ему присущи? На самом деле отличить его несложно. В первую очередь материал обладает малой остаточной деформацией, позволяющей использовать изделия, выполненные из него, в качестве уплотнений. Во-вторых, TPU может быть повторно переработанным, что позволяет экономить на исходном сырье. В-третьих, в материале полностью отсутствуют катализаторы. В-четвёртых, он отличается длительным сроком эксплуатации. Кроме того, материал устойчив к истиранию, действию микроорганизмов и гидролизу.

В принципе, присущи эти качества и полиуретанам, полученным традиционным методом. Однако лишь TPU способен перерабатываться на оборудовании, предназначенном для изготовления обыкновенных пластмасс - станках, линиях и приспособлениях, называемых термопластавтоматами.

Когда всё началось?

А теперь немного истории. Когда же появился TPU-материал? Что это за причины повлияли на его возникновение? Началось всё, по словам историков, ещё в 1865 году. Компанией, занимающейся производством бильярдных шаров, было сделано необычное объявление. Тому, кто найдёт материал, заменяющий слоновую кость, было обещано десять тысяч долларов США. В 1869 году Джон Хайат решил использовать нитроцеллюлозу. Ему удалось добиться великолепного качества и свойств, после чего он принял решение основать свою собственную компанию. С этого момента и началось бурное развитие термопластавтоматов и материалов, на них изготавливаемых. На сегодняшний день эта индустрия добилась неимоверных высот.

Производство TPU

Что же представляет собой процесс изготовления? TPU-материал - что это такое в производстве? Начнём с сырья. Для производства TPU необходимы гранулы, полученные из ранее прореагировавших компонентов полиуретана. Само собой, изначально они обладали свойствами, позволяющими синтезировать материал. В бункер термопластавтомата засыпаются эти самые гранулы. Далее посредством шнека они подаются в зону разогрева. После этого пластичная масса может инжектироваться в форму под давлением (при изготовлении сложных деталей) или же экструдироваться, то есть выдавливаться через фильеру - отверстие конкретной конфигурации (для изготовления простых деталей, таких как бруски, полосы, листы).

Преимущества

Одним словом, сочетание химических особенностей TPU вместе с методами их переработки позволяет получать материалы, обладающие просто великолепными физическими параметрами. Одним из основных, например, является высокая термостойкость. Для большинства изделий, изготовленных из TPU, температура начала размягчения составляет 120-140 градусов по Цельсию. При этом охлаждённый материал полностью восстанавливает все свои параметры. В то время как обыкновенные полиуретаны после такой температуры восстановлению не подлежат.

Выше уже упоминалась также возможность повторной переработки материала. Непригодные к использованию детали измельчаются и отправляются именно туда.

Немалым преимуществом является высокая износоустойчивость. Таким образом, изделие может служить в качестве прекрасной защиты. Устойчив материал также к воздействию ультрафиолетового излучения. В общем, все эти плюсы позволяют получить великолепные изделия, обладающие замечательными качествами. Изготавливают из данного материала, например, чехлы для Samsung, Nokia и прочих телефонов. Эти изделия обладают особой популярностью сегодня. Впрочем, какое изделие вы бы ни выбрали, обязательно останетесь довольны.

Термопластичный полиуретан - это один из материалов, из которого изготавливают защитные аксессуары для электронных устройств. По своей структуре TPU более всего схож с силиконом, но эти два материала имеют между собой некоторые отличия. В первую очередь, стоит отметить свойственную термопластичному полиуретану устойчивость к перепадам температур и повышенную морозоустойчивость.

Все знают, что влияние низких температур негативно сказывается на работе электронного устройства. Однако смартфон или интернет-планшет, облеченный в TPU , защищен от влияния мороза - он не будет «притормаживать», а его внутренние микросхемы будут своевременно обрабатывать информацию. Кроме того, стоит отметить специальную обработку термополиуретановых чехлов для повышения сопротивляемости вредным ультрафиолетовым лучам и загрязнениям. При этом не содержит вредных или токсичных веществ.

Термопластичный полиуретан - материал, которому можно придавать любую форму

Обычно TPU чехлы изготавливаются в форм-факторе, например, « » - одновременно может служить накладкой. Однако из этого чудесного материала часто изготавливаются каркасы для чехлов-«книжек», внешние покрытия для мощных многослойных чехлов:

Вставки-уголки для сугубо защитных аксессуаров из поликарбоната или бамперы для гибридных чехлов

Любой чехол или бампер из термополиуретана не мешает комфортной работе смартфона или планшета, для которого он предназначен. В TPU аксессуарах присутствуют точно проделанные и аккуратно расположенные отверстия для доступа к портам и разъемам, камере девайса, динамикам и боковым клавишам.

В некоторых случаях клавиши аппарата защищены заглушками, интегрированными в чехол. Это сделано для того, чтобы в боковые клавиши не попадала грязь, пыль и вода. Важнейшее свойство любого чехла - это защита электронного устройства от повреждений. Из-за того, что термополиуретан превосходно гасит последствия удара о твердую поверхность, чехол из TPU эффективно убережет электронное устройство, для которого чехол предназначен, от повреждений корпуса и внутренних микросхем.

По сути, такой мощной защитой аппарата от последствий падений не обладает ни один другой материал. Чехлы из термопластичного полиуретана недорогие в производстве, и, следовательно, конечная стоимость такого чехла не слишком высока. Это значит, что каждый сможет приобрести чехол из TPU и защитить смартфон или планшет от внешних воздействий без особого ущерба для бюджета. Дизайн чехлов из термопластичного полиуретана рассчитан, в первую очередь, на молодежь и на людей, ведущих активный образ жизни. Термополиуретановые защитные аксессуары отличает разнообразие цветовых решений - от прозрачных чехлов до ярких, украшенных красивым узором или рисунком.

Как отличить оригинальный TPU чехол от подделки

Термопластичный полиуретан - это материал, не подверженный деформации и устойчивый к разрыву. Настоящий термополиуретановый чехол можно сминать, изгибать под разными углами - на нем не должно появиться никаких трещин и заломов, и при выпрямлении остается таким же, как и был. Кроме того, обратите внимание на края аксессуара и на вырезы для разъемов и динамиков. В качественном TPU чехле все вырезы, бортики и кромки ровные, без деформированных или оплавленных частей. Самые распространенные и востребованные чехлы из термопластичного полиуретана:

TPU Duotone - недорогой, но эффективный в работе чехол для смартфонов

Чехол TPU Duotone обладает двумя фактурами. Гладкая фактура очень приятна для рук, а благодаря ребристой фактуре смартфон не выпадет из рук и не будет скользить по различным горизонтальным поверхностям. Также усиленные ребристые вставки защищают критические к падениям корпусные части и внутренние узлы аппарата.

ROCK Texture series - яркий пример гибридного защитного чехла

Чехол ROCK Texture series отличается стильным внешним видом и оригинальной конструкцией. Из термопластичного полиуретана выполнен бампер - защитная рамка по окантовке смартфона. Задняя крышка выполнена из закаленного поликарбоната - ударопрочного аналога пластика. TPU бампер предполагает защиту клавиш устройства от попадания пыли, грязи и влаги.

Подводя итог, можно сказать, что с высококачественным термополиуретановым чехлом, либо с защитным аксессуаром, обладающим вставками из TPU, работоспособность Вашего электронного аппарата существенно возрастет!

Товары, упомянутые в обзоре