Guida ai fogli compositi in TPU/ABS: struttura degli strati, proprietà e suggerimenti per l'acquisto

Una volta un'officina di formatura sotto vuoto ha demolito un intero lotto di pannelli interni di automobili perché la pelle in TPU su un foglio composito in TPU/ABS ha iniziato a sollevarsi in corrispondenza degli angoli di disegno. Il foglio corrispondeva alla scheda tecnica. Il cedimento è riconducibile a uno strato di TPU da 0,35 mm legato con un grado la cui resistenza alla pelatura crollava una volta che il foglio passava a circa 140°C nel forno. Niente nell'ordine di acquisto specificava una linea di fissaggio resistente al calore.

La lezione vale per tutta la famiglia di prodotti. Una lastra composita in TPU/ABS non è un materiale. Si tratta di un gruppo di materiali termoplastici multistrato e ciò che effettivamente ricevi dipende da tre variabili: durezza del TPU, spessore della pelle del TPU e forza del legame tra il nucleo in ABS e la faccia in TPU.

La scheda tecnica ti dice cos'è il foglio. Raramente ti dice come si comporta la lastra dopo i 140 C.

Cos'è in realtà una lastra composita in TPU/ABS

Un foglio composito TPU/ABS è un foglio termoplastico multistrato in cui una o entrambe le facce sono costituite da poliuretano termoplastico legato a un nucleo rigido in ABS.

Lastra composita TPU/ABS definita: un sandwich coestruso o laminato costituito da un'anima rigida in ABS e una o due pelli in TPU, generalmente fornito in spessori da circa 1 mm a 8 mm e in formati di fogli che possono essere tagliati, fresati o termoformati.

L'ABS fornisce rigidità, stabilità dimensionale e un basso costo unitario. Il TPU fornisce una superficie morbida al tatto, resistenza all'abrasione e allungamento sufficiente per sopravvivere a imbutimenti profondi senza sbiancamento da stress. Nessuno dei due polimeri fornisce da solo quella combinazione, ed è esattamente il motivo per cui esiste il composito.

Due costruzioni dominano il mercato:

TPU/ABS/TPU - TPU su entrambe le facce, utilizzato dove entrambi i lati rimangono visibili o vengono manipolati
TPU/ABS - TPU solo su un lato, utilizzato quando il retro è a contatto con un substrato

Gli spessori tipici della pelle vanno da 0,2 mm a 1,0 mm per lato. Al di sotto di 0,2 mm la pelle si consuma rapidamente durante la manipolazione. Al di sopra di circa 1,0 mm il foglio inizia a comportarsi meno come un pannello rigido e più come una membrana flessibile, il che cambia il modo in cui si muove in una macchina sottovuoto.

TPU/ABS Semi-Finished Sheets for Industrial Fabrication

Lastre semilavorate in TPU/ABS per la fabbricazione industriale Lastre semilavorate in TPU/ABS con superfici lisce e uniformi, resistenza agli urti e all'usura e colore personalizzato; utile laddove lo spessore della pelle e il formato del foglio influiscono sull'elaborazione. Visualizza il prodotto →

MCH Technology fornisce entrambe le costruzioni al suo interno Gamma di lastre in TPU/ABS e tratta il colore, lo spessore, la struttura della superficie e le dimensioni del foglio come parametri personalizzati anziché come elementi di catalogo fissi.

In che modo la struttura degli strati e la durezza del TPU definiscono le prestazioni

La durezza del TPU, misurata sulla scala Shore A, è il numero più utile da fissare quando si specifica una lastra composita in TPU/ABS.

La maggior parte delle pelli in TPU utilizzate sui compositi in fogli si colloca tra 75 A e 95 A. La scelta conta più di quanto la maggior parte degli acquirenti si aspetti e va in due direzioni opposte.

Pelle più morbida: da 75A a 85A

Sensazione quasi di gomma con elasticità visibile
Migliore allungamento attraverso imbutiture profonde
Segna più facilmente in caso di contatto acuto
Scelto quando la qualità del tocco guida la parte

Pelle più dura: da 88A a 95A

Più solido, più vicino alla sensazione della plastica
Maggiore resistenza ai graffi e all'abrasione
Meno recupero dopo la compressione
Scelto per vassoi, alloggiamenti e protezioni

Regola pratica: se la parte vedrà più di 130 C durante la formatura o in servizio, verificare la resistenza alla pelatura dopo l'invecchiamento termico piuttosto che solo sul foglio in entrata.

La resistenza alla pelatura tra la pelle in TPU e il nucleo in ABS determina se una parte formata sopravvive alla sua durata. In questo caso, il foglio coestruso generalmente supera il foglio laminato, perché il legame si forma nella massa fusa prima che uno dei polimeri si sia completamente raffreddato. Il foglio laminato può ancora funzionare, ma richiede un controllo del processo più rigoroso e uno sguardo più attento al sistema adesivo.

Proprietà chiave e intervalli di specifiche tipiche

Una lastra composita TPU/ABS offre un insieme di proprietà ibride: rigidità a livello di ABS che trasporta una superficie a livello di TPU.

1,0 - 8,0 mm Spessore totale della lamiera

75A - 95A Durezza della pelle in TPU

0,2 - 1,0 mm Pelle in TPU per viso

Intervalli di specifiche tipiche delle lastre composite in TPU/ABS e cosa cambia ciascuna di esse nel reparto di produzione.
Proprietà	Gamma tipica	Effetto pratico
Spessore complessivo	da 1,0 a 8,0 mm	Imposta la rigidità e la finestra di formatura utilizzabile
Spessore della pelle in TPU	Da 0,2 a 1,0 mm per faccia	Le unità indossano la vita e la profondità della sensazione morbida al tatto
Durezza Shore del TPU	da 75A a 95A	Bilancia la sensazione della superficie con la resistenza ai graffi
Densità	da 1,05 a 1,15 g/cm3	Determina il peso della parte e il costo del trasporto
Forza della pelatura	da 4 a 12 N/mm	Decide se i bordi tagliati rimangono uniti
Temperatura di servizio continua	Da meno 30 a 85 C	Limita l'uso all'aperto sotto il cofano e a lungo termine

Una pelle da 0,6 mm a 90 A durerà di gran lunga più di una pelle da 0,3 mm a 80 A sotto manipolazione abrasiva, ma sembrerà anche notevolmente più dura nella mano. Gli acquirenti che specificano solo la durezza spesso si ritrovano con un componente che misura correttamente e sembra sbagliato.

Dove vengono specificati i fogli TPU/ABS

Le lastre composite in TPU/ABS vengono specificate più spesso quando una parte necessita di rigidità strutturale, una superficie resistente ai danni e una forma che sia più economica da termoformare che da stampare a iniezione.

Componenti interni automobilistici come pannelli delle portiere, finiture dei montanti e dettagli del cruscotto
Coperchi protettivi motore e trasmissione
Vassoi termoformati per componenti automobilistici
Gusci di valigie e pannelli per bagagli
Alloggiamenti per apparecchiature mediche
Pannelli pubblicitari e segnaletica

TPU/ABS Automotive Interior Components and Protective Covers

Componenti interni automobilistici in TPU/ABS e coperture protettive Parti automobilistiche in composito TPU/ABS per rivestimenti interni termoformati e coperture di motori o trasmissioni, con resistenza al calore, resistenza chimica e installazione semplice. Visualizza il prodotto →

Il lavoro sugli interni automobilistici è l'applicazione più ampia, per una ragione pratica. Le parti di rivestimento interno sono grandi, di volume ridotto e spesso curvate in modi che rendono antieconomico lo stampaggio a iniezione. Un foglio di TPU/ABS può essere riscaldato, disegnato su uno strumento e tagliato a una frazione del costo dell'utensile.

Il lavoro sotto il cofano è un problema di specifica diverso. I coperchi del motore e della trasmissione necessitano di una faccia in TPU che resista a olio, abrasione e scheggiatura da sassi, mentre il nucleo in ABS sostiene la geometria di montaggio e sopravvive alle vibrazioni. Ciò di solito spinge le specifiche verso l'estremità più dura della gamma di durezza e verso una costruzione coestrusa anziché laminata.

Note sulla termoformatura e sulla lavorazione

I fogli compositi in TPU/ABS vengono lavorati in modo molto simile al semplice ABS, con due differenze che attirano l'attenzione: la pelle in TPU assorbe l'umidità e la linea di legame è l'elemento più debole alla temperatura di formazione.

Preasciugare il foglio per 2-4 ore a circa 80 C. Il tempo di asciugatura varia in base allo spessore e un foglio da 6 mm necessita dell'estremità più lunga di quella finestra.
Riscaldare fino a una temperatura superficiale compresa tra 130 e 160 C. Il riscaldamento per contatto offre un controllo migliore rispetto al riscaldamento radiante aperto su lamiere spesse.
Forma mediante vuoto o pressione assistita. Mantenere il rapporto di stiramento inferiore a circa 1:1 sulle parti in cui la pelle in TPU è sottile.
Raffreddare uniformemente. Il raffreddamento irregolare fa sì che il restringimento allontani la pelle dal nucleo in corrispondenza degli angoli e delle nervature profonde.
Tagliare con utensili affilati. Una taglierina smussata trascina il bordo del TPU e lo strappa invece di tagliarlo in modo netto.

TPU/ABS Thermoforming Trays for Automotive Component Handling

Vassoi per termoformatura in TPU/ABS per la movimentazione di componenti automobilistici Vassoi termoformati in TPU/ABS per parti automobilistiche, con resistenza agli urti, agli agenti chimici e alla temperatura; utile quando il controllo dell'umidità e l'integrità del legame influiscono sulla formazione. Visualizza il prodotto →

L'umidità è la causa più comune di difetti superficiali su queste lastre. Una pelle in TPU che contiene anche lo 0,2% di acqua si riempirà di bolle alla temperatura di formazione e quelle bolle sembreranno esattamente un legame fallito anche quando il legame è solido.

Specificazione e acquisto: una breve lista di controllo

Cinque elementi determinano se un ordine di fogli compositi in TPU/ABS funziona come previsto.

Conferma la costruzione. TPU/ABS/TPU e TPU/ABS non sono intercambiabili e il disegno deve indicare quali facce portano il TPU.
Blocca lo spessore della pelle in millimetri, non come percentuale dello spessore complessivo. Una percentuale cambia ovvero ogni volta che cambia lo spessore.
Indicare la durezza del TPU sulla scala Shore A e indicare se si applica alla lamiera in entrata o al pezzo formato.
Impostare una resistenza minima alla pelatura e specificare se viene misurata prima o dopo l'invecchiamento termico.
Indicare l'intervallo di temperature di formatura a cui la lastra deve resistere, anche se lo stampatore gestisce la formatura stessa.

Colore, spessore, struttura della superficie e dimensione del foglio sono tutti parametri personalizzati su questo materiale. Ordinare da un elenco di stock di solito significa accettare uno spessore o una durezza della pelle scelta per la parte di qualcun altro.

Per informazioni generali sul comportamento della famiglia ABS nei vari gradi e spessori, il Guida all'acquisto delle lastre in ABS copre il polimero di base in modo più dettagliato.

Domande frequenti

Una lastra composita in TPU/ABS è uguale a una lastra in ABS con rivestimento?

No. Un rivestimento viene applicato sopra un foglio di ABS finito e si trova sopra la superficie. Un foglio composito TPU/ABS unisce uno strato di TPU nella struttura del foglio stesso, solitamente mediante coestrusione o laminazione, in modo che la faccia in TPU si comporti come parte del pannello piuttosto che come una pellicola sopra di esso.

La lastra composita in TPU/ABS può essere termoformata come il semplice ABS?

In linea di massima sì, con due aggiustamenti. La faccia in TPU necessita di un'adeguata pre-asciugatura e la temperatura di formatura deve rimanere all'interno dell'intervallo in cui è mantenuta la resistenza alla pelatura. Al di sopra di circa 140°C, la performance obbligazionaria diventa il fattore limitante piuttosto che il core dell’ABS.

Quale durezza del TPU dovrei scegliere?

Scegli da 75 A a 85 A quando la sensazione della superficie conta di più, come il rivestimento interno visibile. Scegli da 88 A a 95 A quando la resistenza all'usura e la stabilità dimensionale contano di più, come vassoi, alloggiamenti e coperture protettive.

Quale intervallo di spessore è pratico?

La maggior parte dei fogli compositi in TPU/ABS ha uno spessore complessivo compreso tra 1,0 mm e 8,0 mm, con rivestimenti in TPU da 0,2 mm a 1,0 mm per faccia. Il foglio più sottile si forma più facilmente ma si flette sotto carico; il foglio più spesso mantiene la forma ma necessita di cicli di asciugatura e riscaldamento più lunghi.

In caso di dubbi, chiedi un foglio campione con lo spessore e la durezza esatti della pelle che intendi utilizzare, modellalo sul tuo strumento e testa l'adesione agli angoli di disegno. È il test più economico dell'intero progetto.