鞋材用3D打印弹性体盘点:TPU、TPAE、TPEE

发布者:不虚此行 2023-5-24 03:57

3D打印技术,又叫增材制造,是一种以数字模型文件为基础,通过金属、塑料等耗材,以逐层叠加进行打印物件的快速成型技术。


3D打印运动鞋如今已成为走入大众视线的消费品。一方面,3D打印强大的塑形能力,给予设计师更大的发挥空间,提升了设计的自由度;另一方面,3D打印具有传统鞋模制造无法媲美的快速、精准、定制等特点,可以从鞋样设计、模具、生产流程上全面降低成本。


在过去几年中,有多家化工巨头联合运动品牌推出了3D打印运动鞋,多家化工企业认为3D打印运动鞋已经到了量产阶段。最早,这项技术仅用在运动鞋鞋底的打印上,但随着技术和打印材料的丰富,3D打印目前已经可以实现鞋面、鞋底甚至是整鞋的打印。


目前用于3D打印鞋材的弹性体主要有TPU(聚氨酯弹性体)、TPAE(尼龙弹性体)和TPEE(聚酯弹性体),其中TPU材料是主流,不少产品已经走向商业化。


一、 TPU(聚氨酯弹性体)

万华化学

在2019年10月的K展上,万华化学推出了全球首发全3D打印鞋材解决方案。据万华化学介绍,该解决方案融合了高品质、高灵活度的WANFAB®TPU线材、WANFAB®TPU粉末、WANFAB®环保涂层以及Adwel®水性胶黏剂乳液全系列材料,可提供3D打印整合性服务。

△万华化学全球首发全3D打印鞋材解决方案

万华化学3D打印鞋,K展实拍

2. 华峰新材

2021PUCHINA国际展会上,华峰新材展示了最新研制的3D打印鞋材产品,以聚氨酯为原料,采用连续数字光处理技术(CDLP),鞋子的耐折次数高达100000次,单只成型密度0.4-0.5g/cm3,回弹率可达45%-50%。

3. 科思创

科思创的 Addigy® TPU长丝和粉末生物含量接近 50%,具有高回弹性和耐磨性,是制鞋的理想材料。可以用于鞋的鞋面和鞋底两个部分,整只鞋可以用一种材料类别打印,同一双鞋还可以一步回收,包括 PU 粘合剂,无需将不同材料相互分离。

科思创与矫形服务提供商GeBioM使用 3D 打印生产定制鞋垫,材料使用了科思创的热塑性聚氨酯 Addigy® FPU 79A。


4. 巴斯夫

巴斯夫的Ultrasint® TPU01 是一种多用途热塑性聚氨酯 (TPU) 粉末,非常适合生产需要减震、能量回馈或柔韧性的部件。该材料专为 HP 5200 系列 Multi Jet Fusion 打印机设计,典型应用包括运动保护设备、鞋类、矫形模型、汽车内部组件和各种工业工具。

完全3D打印的高跟鞋,巴斯夫

5. 亨斯迈

亨斯迈的IROPRINT®增材制造平台包含三种不同类型的聚氨酯基材料(树脂、粉末和长丝),适用于立体光固化成型(SLA)、高速烧结(HSS)和熔丝制造(FFF)等不同增材制造形式的3D打印场景。


亨斯迈在全球鞋履和体育行业推出了柔性IROPRINT®增材制造系列材料,通过3D打印将材料用于定制和批量生产鞋类产品。

亨斯迈IROPRINT®材料

6. 路博润

ESTANE 3D TPU M95A 由 Lubrizol 为 HP 的 Multi Jet Fusion 技术开发。热塑性聚氨酯(TPU) 专为生产而制造,由于其出色的耐用性和机械性能,非常适合最终用途部件。由这种材料制成的增材制造部件具有高耐磨性、类橡胶弹性(肖氏 ~90A)和高断裂伸长率。


Estane® TPU聚合物已经被应用于FDM(熔融沉积成型)3D打印技术,非常适合制作晶格结构。晶格结构可用于减震、工业部件以及鞋中底等消费品。

网址:https://cn.lubrizol.com/


二、TPAE(尼龙弹性体)

阿科玛

阿科玛的3DXFLEX™ TPE(热塑性弹性体)是一种工程级材料,使用 Arkema PEBAX® 聚醚嵌段聚酰胺制成。具有出色的耐用性和弹性、能量回馈和抗疲劳性,广泛应用于体育用品。

出色的层粘附力使 3DXFLEX™ TPE 打印的功能原型更加耐用

以PEBAX 弹性体为基材3DXFLEX™制作的概念鞋垫,阿科玛

网址:https://www.arkema.com/


2. 赢创

赢创的 INFINAM® TPA 粉末拥有1.01g/cm3的低密度和91的邵氏A级硬度,能够在惠普的Multi Jet Fusion 3D打印技术上进行加工,非常适合于需要高延展性和能量回馈的部件的生产和原型设计。作为惠普的制造合作伙伴之一,GoProto很早就获得了该材料的使用权,并成功制造了风管、波纹管、鞋类、运动器材、可穿戴设备和线束/连接器部件。


二、 TPEE(聚酯弹性体)

1. 塞拉尼斯

2017年9月,杜邦推出用于3D打印的Hytrel®热塑性聚酯弹性体,并在2019年5月推出两种新的 Hytrel TPC-ET(有颗粒和长丝两种形式);2022年,塞拉尼斯收购了杜邦的交通与材料事业部的大部分业务,其中包括Hytrel弹性体。

阿博格(Arburg)在Formnext Connect 2020展示了freeformer 3D打印鞋底,使用加工过的Hytrel® 聚酯弹性体

文章来源:艾邦高分子

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