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【材料大解析】第13期 | 巴斯夫-ETPU、3D打印、蝕刻工藝、EPP

來源:新材料在線|

發表時間:2020-08-10

點擊:14455


尋材問料?創新材料館定位于設計師、創客和制造業尋找創新材料的入口,匯集來自全球新材料企業的頂尖創新材料信息和實物,用一種創意的方式展示材料的特性、應用、企業等信息。


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新材料展示


1 巴斯夫-ETPU foam-infinergy?


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巴斯夫(中國)有限公司


ETPU(熱塑性聚氨酯彈性體)經過發泡而生成的產品,俗稱”爆米花”。


一般可分為物理發泡和化學發泡,物理發泡是指將氣體壓縮進原料再通過改變壓力和溫度等方式使產品發泡,不經過化學反應,所以是一種環保型材料;化學發泡是指化學發泡劑受熱發生化學變化,從而分解并產生氣體,促使橡塑料聚合物發泡。TPU發泡材料的發泡倍率可高達8倍;無毒無味,環保;具有高強度耐熱性、高防水性、耐磨、減震、輕便舒適、高回彈力、抗菌、透氣、防寒、保暖、抗紫外線等許多優異的功能。材料的回彈性可達到61%以上,其彈性遠遠超過一般反彈性材料,其耐黃變性可達4級,而且綠色環保。


常用領域:鞋材、頭盔材料、墊片、輪胎等。


源自德國巴斯夫全球獨家首創工藝,經過加壓加熱預處理后,每顆TPU(是一種耐磨、耐撕裂的熱塑彈性體材料)粒子像爆米花一樣膨脹起來。在這個過程中,原來0.5毫米左右大小的顆粒,體積將增大10倍,于是就形成內含微型密閉氣泡的橢圓形非交聯發泡顆粒ETPU,形似“爆米花”。ETPU不僅彈性優異,同時提供了所需要的回彈效果和緩沖性能。


產品特點:

1、源自德國巴斯夫專利技術;

2、極佳的回彈性,加工過程環保、高效,能適應各種溫度,更具溫和舒適的觸感;

3、優良的抗老化及耐候性,保證物理性能和結構長期保持;

4、適合于多種防護用品、運動場地及兒童專用防護地坪鋪設。

5、沖擊吸收能力強,具有極佳的緩沖性,保護兒童的關節和韌帶;

6、提供極高的能量返還,運動時能耗低;

7、無味環保,觸感良好讓兒童更安全地娛樂;

8、色彩舒適耐久,防止刺眼光線的反射,讓兒童娛樂得更開心。


應用行業:

服飾、包裝





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2 3D打印(工業級,尼龍)


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深圳光韻達光電科技股份有限公司


3D打印即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。 


3D打印通常是采用數字技術材料 打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型,后逐漸用于一些產品的直接制造,已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療產業、教育、 地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。 


3D打印發展歷史  


3D打印技術出現在20世紀90年代中期,實際上是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同,打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”,與電腦連接后,通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。


這打印技術稱為3D打印。


1986年,美國科學家Charles Hull開發了第一臺商業3D印刷機。 

1993年,麻省理工學院獲3D印刷技術專利。 

1995年,美國ZCorp公司從麻省理工學院獲得唯一授權并開始開發3D打印機。 

2005年,市場上首個高清晰彩色3D打印機Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。 

2010年11月,美國Jim Kor團隊打造出世界上第一輛由3D打印機打印而成的汽車Urbee問世。 

2011年6月6日,發布了全球第一款3D打印的 比基尼。 

2011年7月,英國研究人員開發出世界上第一臺3D巧克力打印機。 

2011年8月,南安普敦大學的工程師們開發出世界上第一架3D打印的飛機。 

2012年11月,蘇格蘭科學家利用人體細胞首次用3D打印機打印出人造肝臟組織。 

2013年10月,全球首次成功拍賣一款名為“ONO之神”的3D打印藝術品。 

2013年11月,美國德克薩斯州奧斯汀的3D打印公司“固體概念”(SolidConcepts)設計制造出3D打印金屬手槍。 

3D打印原理 

 

日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品,而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印機的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實實在在的原材料,打印機與電腦連接后,通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說,3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備,比如打印一個機器人、打印玩具車,打印各種模型,甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理,因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。


這項打印技術稱為3D立體打印技術。 


3D打印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在于以可用的材料的方式,并以不同層構建創建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、 鈦合金、不銹鋼、 鍍銀、 鍍金、橡膠類材料。 


應用行業:

家具、建筑






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3 蝕刻工藝


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藝發五金制品(深圳)有限公司


腐蝕,就是將金屬件置于液態的化學腐蝕液中進行腐蝕,在腐蝕過程中,腐蝕液將把它所接觸的材料通過化學反應逐步浸蝕溶掉,將不需要腐蝕掉的部分通過遮蔽保留住,從而得到我們需要的產品狀態。


表面處理:

PVD,噴油,水鍍


設計指導:

按照客戶提供的圖檔,設計排版菲林圖片,編制加工工藝。




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4 EPP(發泡聚丙烯)


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無錫點彩新材料科技有限公司


目前增長最快的環保新型抗壓緩沖隔熱材料,物理發泡的高結晶型聚丙烯/CO2復合材料,質輕,具有優異的抗震吸能性、高回彈性、耐熱性、耐化學品性、耐油性、隔熱性、隔音性和吸音性,同時具有多功能型(如導電等級、阻燃等級、抗菌等級、抗老化等級等),發泡倍率從5倍至60倍。 


應用場景:


1. 汽車

以下圖所示,使用EPP材料在汽車零部件輕量化、車內NVH質量提升、車內VOC含量降低等解決方案上提供優質性能。EPP滿足輕量化要求,但不降低碰撞高能量吸收特性、能有效提升駕駛安全系數。EPP制品開發快,能縮短零部件總成的開發周期。





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2. 包裝

EPP是目前增長最快的環保新型抗壓緩沖隔熱材料,在包裝領域應用面非常廣,包括:

1)輕質便攜式高強EPP箱:長效冷藏長效保溫,應用各種生鮮冷鏈運輸、膳食外送和野外用餐儲存等場合。


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2)可循環周轉EPP箱:使用壽命長,特殊防靜電給與各種零部件貼身式的防護,應用生產線上周轉、線下運輸等場景。


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3)緩沖保護包裝:低密度材料具備記憶性,壓縮后可高回彈,應用各種電子電器、易碎物品等高跌落標準要求的場景。


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4)重型運輸包裝箱:滿足承載要求,方便堆碼,內部結構貼合產品外型,更好保護產品,相比較其它包裝更輕更環保,適合大件產品的包裝。


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5)食品包裝箱:綠色環保無毒無味,可直接和食品接觸,適用于食品的一次性包裝或循環包裝,便于攜帶。


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6)EPP外包裝箱:個性化外觀設計,箱體牢固耐用,內部緩沖保護產品,可應用各種精密儀器、電子設備、電動工具等產品的外包裝。


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3. 設備、電器等

EPP在降低噪音、保溫隔熱、結構復雜、成本降低、安全材質、外觀美觀等方面突出,可作為外殼、內襯、夾層等結構使用,替代傳統材料。


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4. 玩具

色彩認知、安全材質、益智樂趣、多環境學習。


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5. 民用

專注環保材質、大眾化產品、個性化設計、舒適性體驗、全方位方案。


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6. 醫農工建交

節省各環節費用成本、開發有責任、有靈魂產品。


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應用行業:
汽車、家居、家具、醫療、包裝



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